El DARPA Grand Challenge 2005 fue la segunda edición de una competencia de premios para vehículos autónomos estadounidenses, financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), una organización de investigación prominente del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El evento tuvo lugar el 8 de octubre de 2005, en el desierto de Mojave, con un recorrido de 212 kilómetros (132 millas). La entrada de la Universidad de Stanford, un Volkswagen Touareg modificado llamado Stanley, completó el recorrido en 6 horas y 54 minutos, ganando el premio de 2 millones de dólares. La competencia tenía como objetivo impulsar el desarrollo de vehículos terrestres totalmente autónomos capaces de navegar terreno off-road sustancial dentro de un tiempo limitado, basándose en el primer Grand Challenge en 2004, donde ningún vehículo terminó la ruta.
Antecedentes e Historia
Los vehículos totalmente autónomos habían sido una búsqueda internacional durante décadas, con esfuerzos en Japón comenzando en 1977, Alemania (Ernst Dickmanns y el vehículo VaMP), Italia (el Proyecto ARGO), la Unión Europea (Proyecto EUREKA Prometheus) y los Estados Unidos. DARPA había financiado el desarrollo temprano de robots autónomos, incluido el proyecto Shakey the Robot en el Instituto de Investigación de Stanford (ahora SRI International) a partir de 1966, y más tarde el Autonomous Land Vehicle y Navlab bajo la Iniciativa de Computación Estratégica en los años 80. El Grand Challenge fue la primera competencia de larga distancia para autos sin conductor a nivel mundial, diferenciándose de los enfoques comerciales o de investigación académica. El Congreso de los Estados Unidos autorizó a DARPA a ofrecer dinero de premio, inicialmente 1 millón de dólares para el primer evento, con el objetivo final de hacer que un tercio de las fuerzas militares terrestres fueran autónomas para 2015. Tras el evento de 2004, el director de DARPA, Dr. Tony Tether, aumentó el premio a 2 millones de dólares para la carrera de 2005.
La competencia estaba abierta a equipos de todo el mundo, siempre que al menos un ciudadano estadounidense estuviera en la lista. Los participantes provenían de escuelas secundarias, universidades, empresas y otras organizaciones. En el primer año, más de 100 equipos se registraron; en el segundo año, 195 equipos de 36 estados de EE. UU. y 4 países extranjeros entraron.
Grand Challenge 2004
El primer DARPA Grand Challenge se celebró el 13 de marzo de 2004, en el desierto de Mojave, a lo largo de una ruta de 150 millas (240 km) que seguía la Interestatal 15 desde cerca de Barstow, California, hasta justo después de la frontera entre California y Nevada en Primm. Ninguno de los vehículos robot terminó la ruta. El Red Team de la Universidad Carnegie Mellon, con su Humvee convertido llamado Sandstorm, viajó la mayor distancia, completando 11.78 km (7.32 mi) antes de quedar atascado en una roca después de un giro en horquilla. No se declaró ningún ganador, y el premio en efectivo no se otorgó, lo que provocó un segundo evento en 2005.
Recorrido y Desafíos de la Carrera de 2005
El recorrido de 2005 comenzó a las 6:40 am el 8 de octubre de 2005. Todos menos uno de los 23 finalistas superaron la distancia de 11.78 km lograda por el mejor vehículo de 2004. La ruta incluía tres túneles estrechos y más de 100 giros cerrados a la izquierda y a la derecha, concluyendo a través de Beer Bottle Pass, un paso de montaña sinuoso con un precipicio en un lado y una cara rocosa en el otro. Aunque el recorrido de 2004 requería más ganancia de elevación y tenía curvas en horquilla muy cerradas en Daggett Ridge, el recorrido de 2005 tenía muchos menos curvas y carreteras generalmente más anchas, pero sus desafíos técnicos eran significativos.
Cinco vehículos completaron con éxito el recorrido de 132 millas. El Stanley de Stanford terminó primero, seguido por el Sandstorm y el H1ghlander de Carnegie Mellon, la entrada del Gray Team de Nueva Orleans, y el Terramax, un camión de 30,000 libras de Oshkosh Truck, que terminó en el segundo día después de pasar la noche en ralentí en el recorrido. La carrera presentó una rivalidad natural entre Sebastian Thrun de Stanford, ex miembro de la facultad de Carnegie Mellon, y Red Whittaker de Carnegie Mellon. Los problemas mecánicos afectaron al H1ghlander antes de que Stanley lo superara. La participación del Gray Team fue notable, ya que el equipo fue afectado por el huracán Katrina semanas antes de la carrera.
Urban Challenge 2007 y Legado
El tercer DARPA Grand Challenge, conocido como el Urban Challenge, tuvo lugar el 3 de noviembre de 2007, en la antigua Base de la Fuerza Aérea George (ahora Aeropuerto de Logística del Sur de California) en Victorville, California. El recorrido era una ruta urbana de 96 km (60 mi) que debía completarse en menos de 6 horas, requiriendo el cumplimiento de las regulaciones de tráfico, la negociación con otros tráficos y obstáculos, y la incorporación al tráfico. Los competidores se dividieron en Track A y Track B, con los equipos de Track A recibiendo 1 millón de dólares en financiamiento; estos representaban en gran medida a universidades y corporaciones importantes, incluidos Carnegie Mellon con General Motors (Tartan Racing), Stanford con Volkswagen, Virginia Tech con TORC Robotics, Oshkosh Truck, Honeywell, Raytheon, Caltech, Autonomous Solutions, Cornell University y MIT. El Golem Group fue una de las pocas entradas independientes de Track A. Los equipos recibieron mapas de puntos de ruta dispersos, y algunos, como Tartan Racing, los mejoraron con puntos de ruta extrapolados adicionales.
El Grand Challenge de 2005 demostró un progreso significativo en la tecnología de vehículos autónomos, con cinco vehículos completando el recorrido en comparación con ninguno en 2004. Allanó el camino para desafíos posteriores de DARPA, incluidos el Urban Challenge de 2007, el Robotics Challenge de 2012 y el Subterranean Challenge, que se centraron en robots autónomos de mantenimiento de emergencia y exploración subterránea. El evento contribuyó al desarrollo de tecnologías ahora utilizadas en sistemas autónomos modernos, incluidos los enfoques de inteligencia artificial y aprendizaje automático, e influyó en esfuerzos comerciales posteriores como Waymo y Tesla. El éxito del Stanley, desarrollado en stanford-ai-lab, destacó el papel de la investigación académica en el avance del campo.