- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски

Пресс-релиз 14-летней давности, демонстрирующий ранние мечты печально известного инженера

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски - 1
GhostRider, мотоцикл, ездящий без седока, созданный командой инженеров под руководством Энтони Левандовски для соревнования DARPA Grand Challenge в 2004-м

Прим. перев.: Энтони Левандовски [1] – американский инженер, создатель автоматически движущихся средств передвижения. Работал в Waymo, подразделении Google, над созданием робомобиля. Уйдя оттуда, в 2016 году основал компанию Otto, работающую в этой же области. Через пару месяцев компанию приобрела Uber. Через год Waymo обвинила Левандовски [2] в краже конфиденциальных файлов компании, содержавших ключевую информацию по работе систем, необходимых для создания робомобиля.

То, что Waymo утрясла свой иск против Uber по поводу утечки секретов, связанных с лидаром, не означает, что Энтони Левандовски ушёл с экранов радаров. Министерство юстиции США всё ещё может обвинить бывшего инженера Waymo в уголовном преступлении, в краже технических документов у бывшего работодателя. А ещё существует вопрос того, что Левандовски будет делать дальше: использует ли он свой обширный опыт с автономными средствами передвижения для запуска другого стартапа, и вернётся ли в эту область?

Во время дачи показаний в прошлом году, Левандовски не хотел, чтобы его опыт и планы оказались предметом изучения. Когда юристы Waymo задавали ему сотни вопросов, в основном касающихся его деятельности в Waymo и Uber, Левандовски воспользовался пятой поправкой [3], чтобы избежать давать ответы, способные очернить его. Однако он был готов беседовать о другом своём проекте: GhostRider.

«С каким проектом вы участвовали в соревновании DARPA Challenge 2014 года?» – спросил один юрист, имея в виду известное соревнование, организованное Пентагоном, с призовым фондом в $1 млн, где соревновались создатели автоматических средств передвижения, и которое запустило всю сегодняшнюю индустрию. «Проект назывался GhostRider, это был двухколёсный мотоцикл, — ответил Левандовски. – Он был первым в своём роде, и, честно говоря, это была довольно безумная идея».

Создание GhostRider сделало Левандовски вундеркиндом в области робототехники, обеспечило ему место в последовавшем соревновании DARPA Grand Challenge, и позволило создать первый робомобиль для Google – позже этот шаг сделает его мультимиллионером. В 2007 году Левандовски обессмертил свою роль пионера робомобилей, подарив [4] GhostRider Смитсоновскому национальному музею американской истории.

Левандовского уже много [5] раз опрашивали [6], и он уже рассказывал о своём проекте. И всё же полную историю GhostRider пока никто не рассказал. Например, судя по всему, проекту беспилотного мотоцикла, запустившего карьеру Левандовски, вообще повезло попасть на конкурс DARPA Grand Challenge [7].

Наш журнал собрал по кусочкам историю GhostRider, как из новых интервью, так и из тех, что давались во время работы над проектом, а также из других источников, куда входит и пресс-релиз 14-летней давности – блестящая белая папка с надписью GHOSTRIDER ROBOT на обложке – недавно обнаруженный в нашей редакции.

Впервые Левандовски услышал о соревновании DARPA Grand Challenge, когда был аспирантом по инженерному делу в Калифорнийском университете в Беркли в 2002-м. Он сразу же решил, что хочет участвовать в гонке.

Занимаясь мозговым штурмом в гидромассажном бассейне, Левандовски со своим другом, Рэнди Миллером, родили кучу идей, включая мотоцикл без седока и роботизированный погрузчик. «Но идея с мотоциклом оформилась, когда мы ехали назад с конференции Grand Challenge, и нас на шоссе обогнала группа мотоциклистов», — сказал Левандовски в интервью на прошлой неделе.

Мотоцикл, а сначала это был Honda XR, был достаточно лёгким для того, чтобы закинуть его в кузов пикапа, и чтобы Левандовски мог поднимать его, когда тот неизбежно падал. Этот мотоцикл также стал одним из самых недорогих устройств, принимавших участие в соревнованиях от DARPA, поскольку Левандовски оценил стоимость многолетнего проекта в $100 000. Деньги он тратил свои, а также получал финансирование от корпоративных спонсоров и частных доноров.

«Люди переводили деньги через PayPal, десятка оттуда, сотня отсюда, — сказал он, и добавил: — Это было что-то вроде раннего Kickstarter».

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски - 2
Левандовски превратил свой крохотный гараж в лабораторию робототехники, работая над проектом GhostRider

Левандовски начал собирать свой робот-мотоцикл в своём гараже неподалёку от Беркли, привлекши к своему проекту несколько однокурсников-инженеров. Добровольцам в качестве оплаты выдавали буррито, и некоторые из них в итоге даже переехали поближе к проекту. Группу решили назвать «Голубая команда», как дружественное подразделение в военных упражнениях. Своего робота они назвали Dexterit [англ. dexterity – ловкость, быстрота, сноровка / прим. перев.].

Один из членов Голубой команды, Брайон Маджусьяк [8] [Bryon Majusiak], сейчас занимающийся созданием сельскохозяйственных роботов, вспоминает, как однажды Левандовски позвонил ему в 11 вечера, чтобы попросить помочь сгрузить мотоцикл. «Его так впечатлило, что я приехал и помог, и я начал работать с ним постоянно», — вспоминает Маджусьяк.

Первой задачей Голубой команды была установка сервомоторов для управления газом, сцеплением и тормозом. Мотор постоянного тока и червячный редуктор работали с рукоятками. Свинцово-кислотная батарея питала электронику. Левандовски опробовал парочку мотоциклов Honda, но потом для первого Grand Challenge остановился на Yamaha 125. Итоговым мотоциклом GhostRider стал детский питбайк [9] Yamaha 90, выбранный за наличие автоматического сцепления, которое Левандовски называл «спасением».

После установки механических контроллеров, Голубая команда столкнулась с самой трудной задачей. «Чтобы машина двигалась по дороге, нужно немного газануть и не рулить, и она поедет, — писал Левандовски в своих показаниях. – Чтобы заставить мотоцикл ехать вперёд, необходимо сначала создать кучу технологических приблуд, которые просто позволят ему ехать прямо». И добавил: «Создать балансировщик до того, как можно было начинать проверку систем навигации и оптического распознавания, оказалось сложным делом».

В какой-то момент в начале 2003 года, после мучительной разработки, Левандовски вспоминает, как сказал своей команде, что если они не смогут заставить Dexterit проехать милю до следующего воскресенья, то он бросит проект.

Но затем у него произошёл прорыв, он придумал элегантное решение для неразрывно связанных проблем балансировки и поворота. Вместо того, чтобы смещать вес для балансировки, как это делает человек, Голубая команда осознала, что просто подруливая мотоцикл Yamaha в сторону наклона, можно было восстановить баланс.

«Контрруление создаёт центростремительное ускорение, что приводит к появлению вращательного момента, направленного в другую сторону, — сказал мне Левандовски. – И вы просто балансируете туда и сюда, чтобы ехать прямо».

Для поворота мотоцикл отправляли по кривой, удерживая руль прямо. В видео [10] 2003-2004 года можно видеть раннюю версию мотоцикла, который балансирует сам себя, неподвижно стоя на дороге. В более позднем видео [11] его продвинутая версия ездит кругами по газону.

Хотя сама идея звучит просто, у Голубой команды ушли месяцы на то, чтобы достичь плавной езды, похожей на человеческую. Левандовски говорит, что они роняли мотоцикл сотни раз.

Технический документ [12] с соревнования 2004 года раскрывает подробности того, что основными сенсорами мотоцикла были оптические камеры, с дальностью действия до 40 м. Пара монохромных веб-камер смотрела вперёд, сканировала пространство на предмет движущихся препятствий, а одна цветная камера распознавала дорогу. Бортовой компьютер на основе процессора AMD Athlon 64-bit CPU и с 512 MB памяти был способен обрабатывать один кадр за четыре секунды.

Камеры монтировались над передним колесом на кардановом подвесе с гиростабилизацией, а ещё одно устройство с гироскопом и измерением инерции давало данные об ориентации и ускорении. Оптические преобразователи отслеживали угол руля и скорость, а GPS – местоположение мотоцикла.

Команда планировала брать набор маршрутных точек – которые DARPA выдавала незадолго до гонки – и обрабатывать их при помощи специально написанного приложения «чтобы увеличить плотность маршрутных точек и обеспечить устройству более плотный маршрут». Мотоцикл должен был основываться на этих данных и ориентироваться в пустыне, используя при этом камеры для обнаружения камней, ям и других устройств.

«По сути, куча народу собирали разные штуки и смотрели, что из этого работает», — сказал Левандовски. Он надеялся установить механический сканирующий радар на 77 Гц, но не смог обеспечить ему питание. «Я за один день получил разряд тока раз десять, пытаясь понять, где в этом устройстве было замыкание, — вспоминает он. – Мы так и не смогли заставить его работать — а лазеры мы не пробовали».

Много компонентов предоставили изготовители и продавцы в рамках соглашений, напоминающих спонсорские. Продавец наборов для роботов Hobby Engineering [13] был вовлечён в этот проект, когда Левандовски позвонил его основателю, Эллу Марголису, в 3 часа ночи. «Левандовски был поражён, когда на звонок ответили, — писал в пресс-релизе Марголис во время соревнования. – Он не ожидал ответа, а уж тем более реальной помощи, но достаточно сильно отчаялся для того, чтобы попробовать».

Несколько часов спустя они встретились в демонстрационной комнате Hobby Engineering, где Марголис передал несколько микроконтроллеров и предложил помощь в поисках ошибок, чтобы Левандовски смог успеть к началу демонстрации устройств.

Никто в команде не работал над проектом больше Левандовски, вспоминает Рэнди Миллер, сейчас работающий инженером и разработчиком [14]: «Он мог проработать всю ночь, и пахать два-три дня без остановки, без сна».

С приближением соревнований Левандовски всё больше размышлял о том, что может произойти, если Голубая команда справится с недельными квалификационными тестами в Калифорнии и на самом деле попадёт на это заметное (и потенциально прибыльное) мероприятие. Левандовски сменил глуповатое название Dexterit на более запоминающееся GhostRider и составил пресс-релиз, где был его собственный профиль (в котором он назвал своим кумиром Билла Гейтса), слайды с презентацией и письма от таких спонсоров, как Agilent [15] и Crossbow Technology [16]. В 2004 он также основал компанию Robotic Infantry Inc [роботизированная пехота], чтобы «изучать возможные военные и коммерческие применения данной технологии».

Согласно слайдам презентации, следующие шаги компании должны были включать моделирование компонентов GhostRider в 3D, создание электрической модели из углеволокна, улучшение сенсоров и ПО. К 2007 году Левандовски надеялся выдать продукт, пригодный для езды по дорогам, и готовый к тому, чтобы «рассматривать приобретения технологии и исследовать потенциальные возможности для инвестиций или выхода на IPO».

Голубая команда работала над GhostRider до последней минуты, и добавила удалённое аварийное отключение, на котором настаивала DARPA, всего за несколько дней до начала соревнований. «Как и другим командам, участвовавшим в соревновании, было очень сложно вовремя довести до ума GhostRider, — сказал Левандовски. – Нашим приоритетом было сначала заставить его ездить, а уже потом останавливаться. Остановка не была для нас какой-то проблемой: если что-то не работало, он просто падал».

8 марта 2004 года 25 команд прибыло на калифорнийский гоночный трек недалеко от Лос-Анджелеса на квалификационный заезд. DARPA разметила на дистанции в 2,2 км препятствия, которые встретятся машинам в реальной гонке – холмы грязи, ямы, ограды и яма с песком. Машинам необходимо было пройти проверку по безопасности и завершить не менее двух заездов по дистанции.

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски - 3
Левандовски готовит GhostRider к заезду, 13 марта 2004

К соревнованию Grand Challenge собирались допустить 15 самых быстрых и способных машин, и GhostRider предстояло сражение с командами, имевшими хорошее финансирование – например, от университетов Стэнфорда и Карнэги-Мелон, Калтеха и грузовой компании Oshkosh Truck Corporation.

«В первый год мы прошли квалификацию, — Левандовски сказал в своих показаниях. – И из 109 команд, подавших заявку, квалификацию прошли всего 14, и в том числе мы».

Но как конкретно GhostRider оказался на соревновании, немного непонятно. Голубая команда должна была совершить первый заезд 9 марта, и их уникальный двухколёсный вариант привлёк большую толпу зрителей. К сожалению, Los Angeles Times написала, что в тот день GhostRider завалился на бок, проехав всего 4,5 м. На следующее утро GhostRider снова был в строю, но снова не смог совершить заезд, как написано в новостях DARPA [17]. Левандовски вообще сказал DARPA, что Голубая команда прекращает свои попытки. И GhostRider был такой не один – многие команды с трудом заставляли свои машины ехать, не сталкиваясь с препятствиями, и не съезжая с курса.

11 марта, в последний день квалификаций, 38 команд пытались пройти курс. Голубой команды среди них не было. К концу квалификации семь машин смогли проехать по дистанции по меньшей мере один раз, а ещё восемь попали в разряд «частично завершивших» заезд, как их определила DARPA. Это как раз составило те 15 команд, которые DARPA хотела допустить непосредственно к гонкам 13 марта.

Четырнадцать из пятнадцати команд явились в должное время на гонки. Одна, Rover Systems, инновационный внедорожник с низко расположенным центром тяжести и подруливанием всех четырёх колёс, в список не попала, несмотря на то, что проехала некоторые части курса два раза. Вместо них DARPA решила включить в список GhostRider [18], который продемонстрировал небольшой прогресс в свой первый день.

Левандовски объяснил это тем, что они «заслужили своё место» в гонке. «Мы показали, что можем заставить мотоцикл выехать из ворот, развернуться, проехать прямо, и врезаться в ограждение», — сказал он. Возможно, проекту помогло то, что Левандовски заставлял мотоцикл ездить по кругу на парковке рядом с треком для квалификационных заездов.

Было ли причиной тому удачный экспромт или умение Левандовски привлечь внимание, но GhostRider получил возможность участвовать в заезде на 230 км по пересечённой местности между городами Барстоу в Калифорнии и Лас-Вегас в Неваде на приз в $1 млн.

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски - 4
GhostRider переворачивается после того, как врезался в стену, на квалификационном заезде 2005 года на DARPA Grand Challenge. В результате он не попал на итоговую гонку.

Левандовски трезво оценивал перспективы GhostRider. «У нас не было шанса выиграть, у нас даже не хватило бы бензина на то, чтобы проехать всю дистанцию, — сказал он. – Но мы надеялись хотя бы выехать из ворот, пройти первые повороты, и потом, наверно, въехать в какое-нибудь дерево метров через 100».

Но когда прозвучал стартовый пистолет, GhostRider не смог даже побить свой личный рекорд в 4,5 м. Вместо того, чтобы с жужжанием умчаться в пустыню, он просто упал. Его соревнование закончилось за несколько секунд.

«Довольно сложно вести мотоцикл вручную, когда он пытается балансировать себя – он сопротивляется, — сказал мне Левандовски. – Поэтому мы отключили стабилизацию, когда вели мотоцикл на старт, а потом забыли щёлкнуть переключателем, чтобы включить её заново. Это был позор».

Позор или не позор, но участие GhostRider в первом заезде Grand Challenge сделало имя 23-летнему инженеру. Поскольку в тот год ни одна машина не дошла до финиша, DARPA пригласила всех финалистов вернуться и поучаствовать в следующей гонке 2005 года, на этот раз на приз в $2 млн.

GhostRider снова не смог закончить квалификационный заезд, хотя на этот раз DARPA не стала включать его в основную гонку. Её выиграл Stanley, робомобиль на базе кросовера Volkswagen Touareg, созданный в Стэнфордском университете командой под руководством Себастьяна Трана.

GhostRider: автономный мотоцикл, положивший начало карьере Энтони Левандовски - 5
Слева направо: Энтони Левандовски, Себастьян Тран и Крис Армсон с одним из первых робомобилей от Google.

Тран проникся симпатией к Левандовски, и после гонок устроил ему экскурсию по лаборатории в Стэнфорде. В 2006 Тран пригласил Левандовски помочь ему с проектом разметки камеры VueTool, привлекшим внимание Google, которая наняла всю команду VueTool в следующем году для разработки своей системы StreetView. В течение пары лет Левандовски и Тран создавали первый робомобиль для Google, а остальное – уже история.

Левандовски не готов рассказывать о том, что он будет делать дальше. Но вряд ли это будет связано с мотоциклами. Он смеётся, когда я спрашиваю его, не думал ли он вернуться к идее автономного мотоцикла. «Не думаю, что это удачная платформа для автономных средств передвижения, — говорит он. – Это хорошая вещь для тренировки, и её можно заставить работать, но лишние сложности ни к чему, да и грузы перевозить достаточно сложно».

«Было бы интересно переделать GhostRider чисто для удовольствия, — добавляет он. – Но это не так уж сильно связано с робомобилями».

Автор: Вячеслав Голованов

Источник [19]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/robototehnika/277653

Ссылки в тексте:

[1] Энтони Левандовски: https://en.wikipedia.org/wiki/Anthony_Levandowski

[2] Waymo обвинила Левандовски: https://geektimes.ru/post/286284/

[3] пятой поправкой: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%8F%D1%82%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BA%D0%B0_%D0%BA_%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%82%D1%83%D1%86%D0%B8%D0%B8_%D0%A1%D0%A8%D0%90

[4] подарив: http://americanhistory.si.edu/collections/search/object/nmah_1332301

[5] много: https://www.newyorker.com/magazine/2013/11/25/auto-correct

[6] опрашивали: https://www.wired.com/story/god-is-a-bot-and-anthony-levandowski-is-his-messenger/

[7] DARPA Grand Challenge: http://archive.darpa.mil/grandchallenge04/

[8] Брайон Маджусьяк: https://www.linkedin.com/in/bryon-majusiak-079b446/

[9] питбайк: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%82%D0%B1%D0%B0%D0%B9%D0%BA

[10] видео: https://web.archive.org/web/20050929070221/http:/www.ghostriderrobot.com:80/index.php?id=robot

[11] видео: http://web.archive.org/web/20050929070221/http:/www.ghostriderrobot.com:80/index.php?id=robot

[12] Технический документ: http://archive.darpa.mil/grandchallenge04/TeamTechPapers/TheBlueTeamFinalTP.pdf

[13] Hobby Engineering: https://www.hobbyengineering.com/

[14] инженером и разработчиком: https://radurban.com/our-team/

[15] Agilent: https://www.agilent.com/home

[16] Crossbow Technology: https://en.wikipedia.org/wiki/Crossbow_Technology

[17] новостях DARPA: http://archive.darpa.mil/grandchallenge04/media_news.htm

[18] решила включить в список GhostRider: http://archive.darpa.mil/grandchallenge04/media/qid_results5.pdf

[19] Источник: https://geektimes.ru/post/299855/?utm_campaign=299855