Robot Mendaki Gunung Tai Sambil Membawa Telur dan Tembikai dalam Ujian Kelajuan dan Ketahanan

Lebih 3,100 anak tangga menguji kemampuan robot

Sebuah robot berkaki empat mendaki laluan sepanjang 3.9 kilometer di Gunung Tai, China, dalam masa 43 minit 41 saat, sekali gus memenangi perlumbaan gunung yang menguji kemampuan mesin mengharungi anak tangga batu yang curam, permukaan tidak rata dan muatan mudah rosak. Peserta lain membawa telur, air botol dan tembikai, menjadikan keseimbangan sama penting dengan kelajuan.

Hampir 90 pasukan menyertai Pertandingan Mendaki Gunung Tai Robot Dunia CMG yang julung kali diadakan, yang bermula pada 2 November di Tai'an, wilayah Shandong di timur China. Dianjurkan oleh penyiar negara China Media Group, acara itu menggunakan laluan pendakian popular dari Hongmen ke Zhongtianmen, yang mempunyai lebih 3,100 anak tangga dan pendakian melebihi 600 meter.

Mesin berkaki empat terpantas ialah Unitree A2 yang disertai Beijing Lingyi Technology, anak syarikat Unitree. Pemenang kategori humanoid, yang disertai pasukan Zhishen Lingyue, menamatkan laluan rasmi yang lebih pendek dalam masa 27 minit 26 saat. Pemenang ketiga, Lingsi Intelligent D50, membawa muatan dan menamatkan laluan dalam masa 1 jam, 51 minit 29 saat, dengan memperoleh 400 mata.

Beberapa mesin menghadapi kesukaran. Sebuah humanoid yang memakai bandana rebah di laluan berbatu dan memerlukan campur tangan jurutera. Sebuah lagi terjatuh di tangga dan berhenti di sebelah tong sampah. Model pembangunan Unitree G1 yang disertai pasukan Yongda Zhicheng menarik diri selepas mengalami panas lampau dan dibawa turun dari gunung oleh kakitangan.

Kejayaan pendakian, kejadian terjatuh dan penarikan diri menjadikan pertandingan itu lebih daripada sekadar tontonan luar biasa: ia menguji prestasi robot apabila permukaan, muatan dan tempoh perjalanan menimbulkan masalah serentak.

Acara berbeza mengukur keupayaan yang berbeza

Penganjur menetapkan empat acara rasmi: kelajuan humanoid, kelajuan robot berkaki, membawa muatan bagi robot berkaki dan bantuan menggunakan eksoskeleton robotik. Satu lagi cabaran penerokaan menguji pergerakan merentasi pelbagai bentuk muka bumi. Hadiah wang tunai ditawarkan dalam beberapa kategori.

Acara kelajuan humanoid menggunakan laluan rasmi yang lebih pendek berbanding laluan penuh di gunung. Bahagian sepanjang kira-kira 1.6 kilometer itu bermula dari Dataran Hongmen ke Istana Doumu dan merangkumi lebih 600 anak tangga. Pasukan yang menamatkannya boleh memilih untuk mencuba laluan yang lebih sukar dari Istana Doumu ke Astaka Hutian.

Oleh itu, humanoid pemenang, Yinyi NE01 milik Zhishen Technology, menghadapi tugasan yang berbeza daripada Unitree A2 yang menang. Masa penamat mereka adalah bagi pertandingan berasingan dengan jarak yang berbeza. Bagi pembaca yang mengikuti keputusan, hasil utama ialah:

• Kelajuan robot berkaki empat: Unitree A2 milik Beijing Lingyi Technology, 43 minit 41 saat.
• Kelajuan humanoid di laluan rasmi yang lebih pendek: Yinyi NE01 pasukan Zhishen Lingyue, 27 minit 26 saat.
• Membawa muatan: D50 milik Lingsi Intelligent, 400 mata dan masa 1 jam, 51 minit 29 saat.

Acara membawa muatan juga mempunyai ukuran kejayaan tersendiri. Pendakian pantas penting, tetapi mengangkut barangan memerlukan mesin mengurus muatannya sepanjang perjalanan. Keputusan yang diterbitkan menyatakan mata dan masa pemenang, tanpa menjelaskan formula pemarkahan sepenuhnya.

Mengapa telur menjadi muatan yang mencabar

Robot yang membawa bakul telur, air mineral dan termos berdepan masalah yang biasa dialami sesiapa sahaja yang menaiki tangga sambil membawa barang: muatan mengubah cara badan perlu mengekalkan keseimbangan. Tembikai pula menambah satu lagi barangan besar dalam tugasan pengangkutan pertandingan itu.

Mesin perlu menyokong berat keseluruhan dan muatannya sambil mengangkat setiap kaki. Di tangga, ini bermakna muatan perlu diangkat berulang kali sambil mesin menyesuaikan diri dengan tempat pijakan seterusnya. Pergerakan mengejut boleh menjejaskan kestabilan robot atau merosakkan barang yang dibawanya, jadi pendakian yang berjaya memerlukan pergerakan terkawal selain kuasa yang mencukupi.

Chen Xiyun, pengurus pemasaran di Unitree Technology, menyifatkan acara membawa muatan sebagai ujian mencabar terhadap kapasiti membawa dan keupayaan menyesuaikan pusat graviti semasa bergerak. Ringkasnya, robot perlu terus mengubah imbangan apabila kaki dan muatannya bergerak.

Chen berkata mesin yang diuji dengan cara ini berpotensi digunakan untuk penghantaran bekalan di kawasan pergunungan, operasi menyelamat kecemasan dan pemeriksaan luar. Kegunaan itu menjelaskan pemilihan muatan: membawa barangan berguna melalui laluan yang sukar ialah tugas praktikal, dan keadaan barangan semasa dihantar sama penting dengan masa ketibaannya.

Laluan batu memerlukan lebih daripada langkah yang mantap

Laluan Gunung Tai merangkumi tangga, bahagian yang lebih rata dan turapan batu. Robot yang boleh berjalan dengan baik di lantai makmal yang licin perlu membuat lebih banyak pelarasan di permukaan seperti ini, dengan menentukan tempat untuk memijak dan kelajuan pergerakannya.

Zhou Tong, timbalan pengurus besar Shandong Youbaote Intelligent Robotics, berkata pasukannya membangunkan beberapa strategi pergerakan kerana satu corak berjalan yang tetap tidak sesuai untuk gunung itu. Pendekatan tersebut menggabungkan strategi yang berbeza dengan latihan menggunakan sejumlah besar data daripada keadaan sebenar.

Zhou berkata usaha itu bertujuan membolehkan robot menentukan pergerakan yang sesuai untuk mendaki, bergerak pantas di permukaan rata dan juga berlari. Matlamatnya adalah untuk kekal stabil dan pantas apabila keadaan laluan berubah.

Gaya berjalan hanyalah corak pergerakan kaki. Manusia menukar gaya berjalan hampir tanpa berfikir apabila meninggalkan kaki lima dan mula menaiki tangga. Perisian kawalan robot perlu membuat keputusan yang setara, sementara motornya melaksanakan pergerakan itu dengan cukup tepat untuk memastikan robot tegak.

Panas lampau menamatkan pendakian sebuah humanoid

Model pembangunan Unitree G1 pasukan Yongda Zhicheng berhenti bertanding akibat haba berlebihan. Pengendalinya memilih untuk menarik diri atas faktor keselamatan, dan kakitangan membawa mesin itu turun dari gunung.

Pendakian berterusan memerlukan robot mengangkat berat badannya sendiri melawan graviti. Motor, elektronik kuasa dan komponen lain menghasilkan haba ketika beroperasi. Mengurus haba itu sebahagian daripada daya tahan, bersama kapasiti bateri dan kekuatan bahagian mesin yang bergerak.

Penarikan diri G1 menunjukkan cabaran yang berbeza daripada kejadian terjatuh yang dapat dilihat di bahagian lain laluan. Kekal tegak ialah satu keperluan; terus beroperasi sepanjang pendakian yang panjang pula satu lagi. Jurutera juga perlu bersedia membaiki mesin atau mengalihkannya apabila ia tidak lagi mampu meneruskan perjalanan.

Pertandingan itu menguji semua tuntutan tersebut dalam perjalanan yang sama. Mesin memerlukan kuasa yang mencukupi untuk mendaki cerun, pijakan yang boleh dipercayai di tangga dan daya tahan yang cukup untuk terus berfungsi sepanjang pendakian.

Pendakian pantas di laluan yang digunakan pelancong

Masa kemenangan Unitree A2 bagi laluan sepanjang 3.9 kilometer itu kurang daripada 44 minit. Menurut perbandingan yang disiarkan oleh penyiar negara China, kebanyakan pelancong memerlukan sekurang-kurangnya dua jam untuk menamatkan laluan tersebut.

Jika dibandingkan dengan dua jam, robot itu menamatkan laluan dalam kira-kira 36% daripada masa tersebut, sekitar 76 minit lebih pantas. Purata kemajuannya kira-kira 5.4 kilometer sejam di laluan yang mendaki lebih 600 meter.

Perbandingan dengan pelancong memberikan gambaran mudah tentang kelajuannya. Keputusan pertandingan juga menunjukkan sebab acara kelajuan dibahagikan mengikut kategori: humanoid menggunakan laluan rasmi yang lebih pendek, manakala pemenang acara membawa muatan mengambil masa hampir dua jam untuk menyelesaikan tugasan mengangkut barangan.

Eksoskeleton melibatkan manusia dalam ujian

Acara bantuan eksoskeleton membawa jenis mesin yang berbeza ke gunung itu. Daripada menghantar robot mendaki sendirian, eksoskeleton menyokong individu yang memakainya, menggunakan struktur luaran dan bantuan mekanikal untuk membantu pergerakan.

Penyertaannya meluaskan skop pertandingan daripada pergerakan robot secara kendiri kepada mesin yang bekerja secara langsung dengan manusia. Di tangga gunung, membantu seseorang menaiki anak tangga berulang kali ialah tugasan kejuruteraan yang berbeza daripada membolehkan robot tanpa pengendali memilih tempat pijakannya sendiri.

Program itu meletakkan kedua-dua pendekatan dalam persekitaran sebenar yang digunakan oleh pejalan kaki. Selain kelajuan dan pengangkutan muatan, penganjur turut mengadakan cabaran penerokaan, sekali gus menguji pergerakan mesin merentasi pelbagai bentuk muka bumi, bukan sekadar kelajuan untuk sampai ke garisan penamat yang ditetapkan.

Gunung bersejarah menjadi lokasi teknologi

Gunung Tai ialah Tapak Warisan Dunia UNESCO dan antara gunung yang paling penting dari segi budaya di China. Maharaja mengunjunginya untuk upacara selama berabad-abad, dan gunung itu mempunyai kedudukan penting dalam mitologi China.

Perlumbaan itu mengikuti laluan pengunjung yang biasa, menghubungkan mercu tanda termasuk Menara Wanxian dan Istana Doumu. Laluan penuh berakhir di Zhongtianmen, di pertengahan gunung, manakala laluan rasmi humanoid berakhir lebih awal di Istana Doumu.

Pelancong berhenti untuk melihat dan merakam gambar mesin yang mendaki. Seorang pegawai kebudayaan dan pelancongan Tai'an menyifatkan pertandingan itu sebagai pertandingan robot pertama di dunia yang diadakan di persekitaran gunung sebenar, dengan mengetengahkan acara tersebut sebagai cara menghubungkan teknologi, sukan dan pelancongan.

Pihak berkuasa pelancongan Tai'an berkata mereka merancang untuk meneroka lawatan pendidikan dan pengalaman teknologi yang berkaitan dengan acara itu. Bagi bandar itu, pertandingan tersebut menawarkan satu lagi sebab untuk mengunjungi destinasi budaya yang sudah terkenal. Bagi pembangun robot, laluan purba yang sama menyediakan tempat mencabar untuk menguji mesin moden.

Perkara Utama

• Hampir 90 pasukan menyertai pertandingan yang bermula pada 2 November di Gunung Tai, Shandong.
• Laluan penuh sepanjang 3.9 kilometer, merangkumi lebih 3,100 anak tangga dan pendakian melebihi 600 meter.
• Unitree A2 milik Beijing Lingyi Technology memenangi acara kelajuan robot berkaki empat dalam masa 43 minit 41 saat.
• Humanoid pemenang menamatkan laluan rasmi yang lebih pendek dalam masa 27 minit 26 saat.
• Lingsi Intelligent D50 memenangi acara membawa muatan dengan 400 mata.
• Model pembangunan Unitree G1 menarik diri selepas mengalami panas lampau, manakala peserta lain terjatuh.
• Acara-acara itu menguji kelajuan, keseimbangan, kapasiti membawa muatan, daya tahan dan bantuan kepada manusia yang mendaki gunung.