DARPAグランドチャレンジ：20年後

2004年のDARPAグランドチャレンジは壮大な失敗でした。防衛先進研究プロジェクト局は、チームに100万米ドルの賞を提供し、時にはフラットで時には曲がりくねった山岳地帯を通じてオフロードコースを完成させることができる自律的な地上車両を設計することができました。として IEEEスペクトル当時報告されていたが、それは「撮影以来、1つの場所で組み立てられた車両の最も魅力的な品揃え」でした。 マッドマックス2：ロードウォリアー。」1人の参加者がフィニッシュラインを越えて行ったわけではありません。駐車場から出なかった人もいました。

試みのビデオはコミカルですが、その時点にたどり着くために数え切れないほどの時間と数百万ドルを費やした多くのエンジニアを犠牲にして笑いはもたらされます。

したがって、2回目のDARPAグランドチャレンジで、わずか1年半後に5台の車両がフィニッシュラインを越えたことがさらに注目に値します。スタンフォードレーシングチームによって開発されたスタンリーは、200万ドルの財布を獲得するために1位の勝利を獲得しました。この修正されたフォルクスワーゲントゥアレグ [shown at top] 6時間、54分で212キロメートルのコースを完了しました。カーネギー・メロンのサンドストームとH1ghlanderは、それぞれ7:05と7:14の時間で2位と3位になりました。

La。メタリーのGray Insurance Co.が後援するKat-5は、立派な7:30で4位になりました。この車両は、ハリケーンカトリーナにちなんで名付けられました。ハリケーンカトリーナは、1か月半前に湾岸を叩いたばかりです。 Oshkosh TruckのTerramaxもサーキットを終了しましたが、12:51の時間はDARPAが設定した10時間の制限時間を超えました。

それでは、壮大な挑戦は、完全なバストから、このような短い期間に5人の堅牢な仕上げをすることにどのようになりましたか？それは間違いなく、エンジニアが挑戦に立ち向かうときに達成できることの証です。しかし、この1つの人種の結果は、はるかに長い研究の道が先行しており、それに加えて少しの運が最終的に勝利につながったものです。

スタンリーの前に、ミネルバがありました

1998年に戻って、コンピューターの科学者セバスチャンスルンがカーネギーメロンで働いていて、非常に異なるロボットである博物館ツアーガイドで実験していました。夏の2週間、「ドクター・フー」のダレックのように見えたミネルバは、スミソニアン国立アメリカ史博物館で展示をナビゲートしました。その主なタスクは、ディスプレイに関する情報のナゲットを転がして分配することでした。

https://www.youtube.com/watch?v=nohcqcy1kxsミネルバは、セバスチャンスルンが開発した博物館のツアーガイドロボットでした。

当時のインタビューで、スルンはミネルバが楽しませるためにそこにいたことを認めました。しかし、ミネルバは単なる人々ではありませんでした。また、機械学習実験でもありました。訪問者や貴重なアーティファクトを出さずに、安全に操縦できる場所を学ぶ必要がありました。訪問者、非ヴィジター。ディスプレイケース、ディスプレイケース。開いた床、開いていない床。予測不可能な方法でその前を横断する人間に反応しなければなりませんでした。 「見る」ことを学ばなければなりませんでした。

早送り5年：2003年7月にスタンフォードに移籍しました。最初の壮大なチャレンジに触発されて、彼は第2コンペティションでロボット車をフィールすることを目的としてスタンフォードレーシングチームを組織しました。

スタンレーの主なタスクの膨大な単純化では、自律的なロボットは、ルートを正常にナビゲートするために、道路と路上を区別しなければなりませんでした。スタンフォードチームは、ソフトウェアの開発に努力を集中することを決定し、すぐに地形をスキャンするためのレーザーや地平線をスキャンするシンプルなビデオカメラを含む、できるだけ多くの既製のハードウェアを使用することを決定しました。ソフトウェアは、その場での道路状況の変化に適応した2つの入力と重複し、安全な運転速度を決定しました。 （スタンレーの詳細については、チームの論文をチェックしてください。）すべての車両でDARPAが必要とするリモートコントロールキルスイッチは、危険になる前に車を無効にします。約100,000行のコードがそれを行いました。

スタンフォードチームは2004年のグランドチャレンジに参加しておらず、2005年のレースに勝つことは期待されていませんでした。一方、カーネギー・メロンは、1986年のハンビーと1999年の修正されたハンマーの2つのエントリを持っていて、明確なお気に入りでした。 2004年のレースでは、CMUのサンドストームが最も遠くになり、12 kmを完了しました。 2回目のレースでは、CMUは改良された砂嵐と新しい車両H1Ghlanderをもたらしました。

他の2004年の競合他社の多くは再試行しようと再編成し、新しいものが争いに参加しました。全部で、2005年のイベントで競争するために195のチームが申請しました。チームには、学生、学者、業界の専門家、愛好家が含まれていました。

春にサイト訪問後、43チームがフォンタナのカリフォルニアスピードウェイで9月27日から10月5日に開催された予選イベントに参加しました。各車両はコースを4回走り、チェックポイントをナビゲートし、障害を回避しました。 Mojave Desertを横切るメインコースを試みるために、合計23のチームが選ばれました。競争は費用のかかる努力でした。CMUのレッドチームは1年目に300万ドル以上を費やしました。そして、スポンサーの名前はレースカーのロゴのように車両全体に飛び散りました。

10月8日の早い時間に、ファイナリストは大きなレースのために集まりました。各チームは、ルートに沿った混雑を避けるのに役立つずらした開始時間を持っていました。チームの開始の約2時間前に、DARPAはコースを表す約3,000 GPS座標を含むCDを提供しました。チームがヒットすると、それは手を逃しました。車は人間の介入なしに自らを運転しなければなりませんでした。 PBSのNOVAは、2004年と2005年の壮大な挑戦で素晴らしいエピソードを生み出しました。

2005年のグランドチャレンジでは、カーネギーメロン大学のH1Ghlanderは、レースを終了する5つの自動運転車の1つでした。ダミアン・ドバルゲン/AP

H1Ghlanderはポールポジションを保持し、予選ラウンドで最初に配置され、スタンレーとサンドストームが続きました。 H1Ghlanderは早く前進し、すぐにかなりのリードを獲得しました。それは、幸運、またはむしろそれの欠如が来たところです。

レースの約2時間後、H1Ghlanderは減速し、丘を下に戻し始めました。最終的には前進しましたが、コースの長く、まっすぐなレベルのセクションでさえ、最高速度を取り戻すことはありませんでした。遅いが安定したスタンレーは、163 km（101.5マイル）のマーカーでH1Ghlanderに追いつき、それを渡し、リードを手放すことはありませんでした。

H1Ghlanderの何が問題になったのかは、広範なPoctrace分析の後でも、謎のままでした。 CMUが問題を発見したのは、レースの12年後、そしてもう少し運がありませんでした。エンジン制御モジュールと燃料噴射装置の間で小さな電子フィルターを押すと、エンジンが電力を失い、さらには回転さえしました。オフ。チームメンバーは、競争がフィルターに損害を与える数週間前に事故が事故であると推測しました。 （CMUが最終的にこれをどのように理解したかについて詳しく知るには、参照してください スペクトラム 上級編集者のエヴァン・アッカーマンの2017年の物語。）

DARPAグランドチャレンジの遺産

誰がグランドチャレンジに勝ったかに関係なく、多くのサクセスストーリーがコンテストから出てきました。レースの1年半後、スルンはすでに多くの商用車で容易に入手できるアダプティブクルーズコントロールとレーンキーピング支援で大きな進歩を遂げていました。その後、彼はGoogleのストリートビューとその最初の自動運転車に取り組みました。 CMUのレッドチームはNASAと協力して、月や遠い惑星を潜在的に探索するためにローバーを開発しました。自宅に近づくと、彼らは農業部門向けの自己投与収穫機の開発を支援しました。

スタンフォードチームのリーダーであるセバスチャンスルンは、2005年のグランドチャレンジを獲得した賞である200万ドルの小切手を保持しています。ダミアン・ドバルゲン/AP

もちろん、多くの誇大広告もありました。これは、レースの軍国主義的な起源を覆い隠す傾向がありました。 2000年に、防衛承認法案は、米国の地上戦闘車両の3分の1が2015年までに「無人」になることを規定しており、DARPAはこれらの自律車の開発を促すという壮大な挑戦を考えていました。米軍は依然として中東で戦っていて、DARPAのプロモーターは、自動運転車、特に即興の爆発装置によって引き起こされる犠牲者の最小化に役立つと信じていました。

DARPAは、2007年のアーバンチャレンジなど、より多くのコンテストを後援しました。このコンテストでは、車両がシミュレートされた都市と郊外の環境をナビゲートしました。災害対応ロボットの2012ロボットチャレンジ。そして、2022年の地下の挑戦 – あなたはそれを推測しました – 地下を回る可能性のあるロボ。競争、継続的な軍事紛争、および多額の政府契約にもかかわらず、自律的な軍用車両とロボットの実際の進歩は、望ましい範囲で離陸しませんでした。 2023年の時点で、ロボットの地上車両は、世界の装甲車両市場のわずか3％を占めています。

今日、米軍には完全に自律的な地上車両はほとんどありません。代わりに、サービスは、リモート制御されたドローンや船のオートパイロットなど、半自動のオペレーター支援システムで前進しています。米軍のために働き続けた1つのグランドチャレンジフィニッシャーは、ウィスコンシン州のテラマックスのスポンサーであるオシュコシュトラックでした。同社は、米軍の無人車両で貨物を輸送するためのパレット化された荷重システムを実証しました。

グランドチャレンジに関する現代の報告の多くは、自動運転車が私たちを「ジェットソン」の未来に近づけると予測しており、自動運転車があなたをフェリーで運ぶことができます。しかし、スタンレーの20年後、民間の自治自動車の展開は、サンフランシスコ周辺の人々を輸送するWaymo Robotaxisや、サウスカロライナ大学の私のキャンパス全体で食事を届けるのに苦労しているGrubhub Starshipなどの特定の用途に限定されてきました。

テクノロジーが大都市以外でどのように進化するかを見ています。自動運転車は、空の田舎道での長距離に最適ですが、田舎のアメリカの一部は依然として適切な携帯電話のカバレッジを得るのに苦労しています。小さな町とそれらを囲むスペースには、自動運転車に対応する帯域幅がありますか？自動運転の自動車がほぼここにあると思いたいのと同じくらい、すぐにカーポートの下にある自動車を見つけることは期待していません。

2つのスタンリーの物語

2005年のレースから間もなく、スタンレーは引退する準備ができていました。アメリカ歴史博物館でミネルバをテストした彼の経験を思い出して、スルンは博物館が素敵な家を作るだろうと思った。彼はそれを2006年に博物館に貸し出し、2008年以来、ロボット工学や自動車の他の注目すべき標本とともに、博物館のコレクションに永久に住んでいます。実際、それはコレクションの最初のスタンリーでさえありません。

スタンレーは現在、スミソニアン協会の国立アメリカ史博物館のコレクションに在住しています。 ベーリングセンター/アメリカ歴史博物館/スミソニアン協会

その区別は、1910年のスタンレーランナバウトに属します。スタンレーランナバウトは、内部の燃焼エンジンが進むべき方法であることがまだ明らかではなかったときに導入された初期の蒸気駆動車です。明確な欠点にもかかわらず、スチームエンジンは爆発する厄介な傾向がありましたが、「スタンレースチーマーズ」は素晴らしい職人技で知られていました。フレッドマリオットは、1906年にスタンレーを運転しているときに土地速度記録を樹立しました。時速205.5キロメートルでクロックしました。公平を期すために、マリオットのスタンレーは、スルンのスタンレーによってナビゲートされたオフロードの地形ではなく、フラットなまっすぐなコースを走り回っていました。

2つのスタンリーを分離する世紀を越えて、進歩の物語を簡単に追跡するのは簡単です。どちらも四輪陸上車両として明らかに認識されていますが、20世紀初頭のサイエンスフィクションの夢想家は、21世紀の自動運転車を推進するテクノロジーのスイートを想像することに苦労していたと思います。 22世紀初頭の車両はどのようなものになりますか？彼らは4つのタイヤさえ持っていますか、それともまったく新しいもので走りますか？

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