地下大约一个故事，在博尔德县一个未公开的位置，接近十几名工程师在一系列公用事业隧道中上下颠簸。公用事业隧道是一个由管道组成的走廊网络，只用零星的灯泡点亮。
学生和教职员工今天早上来到这个尘土飞扬的环境，做了一些他们在地面上做不到的事情：测试一支无人驾驶汽车或无人机。这些被称为“爱斯基摩人”的机器人高几英尺，看起来像是当您乘坐装有Humvee的无线电遥控车时会得到什么。
它们将很快成为CU Boulder努力实现新的探索壮举的一部分。
这是因为这些工程师是“ 地下挑战赛”的参赛者，该挑战赛是美国国防高级研究计划局(DARPA)发起的一项高风险竞赛。在三年的时间里，来自世界各地的研究人员团队将相互竞争，将他们的机器人知识推向极限-设计能够像这样的机器人在地下环境中航行的车辆。
保罗·M·拉迪(Paul M. Rady)机械工程系的教授肖恩·汉伯特(Sean Humbert)领导着CU博尔德分队，这是挑战赛中六支获资助的团队之一。这项耗资450万美元的合作被称为“多主体自治与基于雷达的勘测本地化(MARBLE)”，还包括来自CU Denver和马萨诸塞州科学系统公司的工程师。
洪伯特希望他的研究小组开发的技术有一天会导致滚动或飞行的无人驾驶飞机冲刷世界各地的山洞或坍塌的地铁隧道，并找到被困在其中的人类幸存者。
但是首先，他和他的同事将需要通过DARPA设计的三项艰苦测试和一项决赛。
他们已经完成了一项测试，即在宾夕法尼亚州的一个旧煤矿中进行的搜救行动。他们的下一次审判将在本月晚些时候进行，并将把他们带到华盛顿奥林匹亚附近一个废弃的研究机构。
亨伯特说：“看到我们所有出色的学生在现场实时进行故障排除和解决问题，真是令人印象深刻。” “该计划肯定会带来一些突破性的科学和工程产品，但我认为，持久的贡献将是下一代现场机器人专家。”
严酷的世界
这些现场机器人专家中的一些人现在聚集在公用设施隧道中。
CU Boulder团队在该区域的一个角落建立了各种运营中心，并配有折叠桌和几台计算机显示器。
“我们已经习惯于坐在尘土中了，” 计算机科学系的研究生Michael Ohradzansky说。
他和他的队友在计算机中键入了一系列命令，附近的赫斯基(Husky)栩栩如生。它开始从连接的走廊上滚下来，躲开各个角度伸出的管道。不久，机器人消失在弯道周围，使它后面的空间变暗。
“所有这些都是对自主性的考验，”计算机科学助理教授，大理石团队成员Christoffer Heckman说。
一旦研究人员按下按钮，他们的机器人车辆必须能够协同工作以执行搜索-所有这些操作都无需人工帮助。
那就是事情变得棘手的地方。
“地下环境非常恶劣，”赫克曼说。他们没有很好的照明。它们可能充满气体和烟雾。他们可能非常泥泞或潮湿。”
换句话说，无人驾驶汽车在地下深处所面临的挑战与在实验室甚至在城市街道上所面临的挑战不同。
发挥视觉效果：为了在这样的环境中进行观察，Heckman和他的同事正在设计机器人，这些机器人可以使用三种不同类型的传感器查看周围的环境。它们包括传统的照相机，雷达和称为光检测和测距(LIDAR)的基于激光的系统。
映射也是一个大问题。赫克曼解释说，该团队的无人机将无法使用地下领域的GPS。这意味着他们将不得不进入一个全新的环境，勾勒出其曲折，甚至与其他机器人独自交易地图。
赫克曼说：“当我们进入建筑物时，人类会自动在他们的脑海中绘制3D地图。” “这可以告诉您楼梯在哪里，电梯井在哪里。这些就是我们希望我们的自动驾驶汽车从某个区域带走的功能。”
乘飞机
当该小组于2019年8月前往宾夕法尼亚州的矿山时，他们面临着种种障碍。
在活动开始之前，DARPA在整个舞台上隐藏了一系列物体，如实物大小的假人，红色背包和手机。为了获得分数，大理石队将一批爱斯基摩犬放到了地雷中，使无人驾驶飞机可以找出并确定那些复活节彩蛋的位置。
“一旦看到一个对象，我们就可以反算它相对于起始门的位置，”计算机科学专业的研究生Michael Miles说。
迈尔斯说，当他们的一只爱斯基摩犬陷入大约一英尺的泥泞中时，他们就错过了进入前三名的机会。
但是他和他的同事们迫不及待地想争取下一次机会，该机会将于2月18日在华盛顿州拉开帷幕。第三个挑战定于2020年8月，并在此后一年进行最终测试。
这个月，研究人员的机器人将不得不探索几层而不是一层，迫使他们爬上楼梯并扫描高耸的心房以寻找丢失的假人。
为了使他们能够做到这一点，迈尔斯和他的团队成员已经将他们的几架“爱斯基摩人”改装为“航空母舰”。这些机器人将把飞行的四旋翼飞机拖入比赛场地的深处，然后发射这些无人机来探究滚动车辆无法到达的地方。
迈尔斯说：“对于这项挑战，我感觉很好。” “在准备工作中，我们将每周工作70个小时，但我认为我们从上次中学到了很多东西。”
研究生Ohradzansky补充说，漫长的日子值得。他说，该项目使他和他的团队成员有机会做一些大学机器人研究人员从未做过的事情-在真实且非常混乱的世界中测试他们的创作。
他说：“许多研究人员倾向于停留在仿真领域，并且一切在仿真中都可以完美完成。” “与此真正不同的是，我们实际上是涉足这一领域，这是您面临全新挑战的地方。”
CU Boulder MARBLE团队的成员还包括Ann和HJ Smead航空航天工程科学系的教授Eric Frew 。CU Denver团队成员包括Mark Golkowski，Ron Rorrer，Jae-Do Park和Vijay Harid。