DARPA Robotics Challenge Finals 2015

DARPA ロボティクスチャレンジ Finals 2015

Regarding DARPA Robotics Challenge (DRC) Finals held in California US June 2015, I put some notes for exploring the reason of failures of Japan's teams. For the details of DRC, refer to the following articles.

2015年6月に米国カリフォルニアで行われた災害ロボットコンテスト DARPA Robotics Challenge (DRC) Finalsに関して，日本勢の失敗要因を探るためのメモを公開する．DRCについては，以下の記事を参考．

I quote and summarize interesting pars from Japanese magazines.

日本語で書かれた雑誌から，興味深い部分を抜粋・要約する．

"Nikkei Robotics" is a new Japanese magazine, launched in July 2015.

「日経Robotics」は2015年7月創刊の雑誌．

Those quotes were deleted due to the publisher's claim.

出版社の申し立てによりこの項目は削除しました．

"Nikkei Robotics" is a new Japanese magazine, launched in July 2015.

「日経Robotics」は2015年7月創刊の雑誌．

Those quotes were deleted due to the publisher's claim.

出版社の申し立てによりこの項目は削除しました．

Here I summarize a Japanese TV show about DRC provided by NKH on July 9 2015 (Thursday).

2015年7月9日（木）に放送されたDRCについてのNHKの番組の要点を書きだした．

• Humanoid robots been drawn as a dream in Cartoon and Movies are becoming a reality.
• Last month there was a tournament of humanoid robot in US.
• Top level tournament of robots that have disaster capability.
• Japan, a robot superpower, was expected the success, but struggled.

• We need robots that can handle disaster and save people instead of humans.
• The purpose of the tournament is developing robots with disaster capability.
• Introducing tasks. They are easy to humans, but difficult for robots.
• They require high-level technologies both in hardware and software.
• How much effective are the high technologies of Japan, a robot superpower?

• From Japan, there were four teams including AIST.
• Japan, that has led humanoid, was expected the success.

• Many unexpected situation happened after the tournament stated.
• State-of-the-art robots fell down one after another．
• The reasons might be outdoor specific gust, and sensor malfunction caused by strong sunlight.
• In the anxiety, expected Japan appeared.
• HRP2 from AIST.
• AIST has been led humanoid development in the world.
• HRP2 is also possible to dance.
  • cf. http://rraj.rsj-web.org/atcl/1949 (added by Yamaguchi)
• Dr Fumio Kanehiro of AIST says, "Does Japan still has an adequate ability to be called a Japan's specialty? We should go for win, otherwise participation has no meaning."
• HRP2 was trying to open a door. Tolerance was 1 cm.
• Inside the building, communication was interrupted in each several seconds. Autonomy was required.
• In the building, we saw that the robot from AIST decreased the speed of the motion.
• We found that the robot stopped before behaving, i.e. low autonomy.
• It used a 3D laser sensor. If the recognition was not correct, human operators needed to modify it.
• During waiting for the modification, the robot could not move.

• On the other hand, MIT has been enhanced autonomy.
• Inside Helios of MIT, software realizing high autonomy was introduced.
• DARPA provided a big fund, as well as a free robot.
• They focused on developing the software enhancing the autonomy.
• It can compute simultaneously the three processes of perception, behavior, and maintaining body balance, and derive an optimal motion quickly.
• The speed of catching-up the technology exceeded the imagination.

• In the last half of the course, the robot from AIST had been taking a long time to recognize the rubble.
• The operators of MIT did nothing in front of the rubble. The robot was moving autonomously.
• HRP2 was approaching the end of the rubble.
• Eight minutes was remaining.
• In the last step, it fell down.
• The falling down was because the robot misunderstood the height of the ground in only 4 cm.
• AIST fell down before finishing all tasks, finally 5 points, 10th place.

• The other team University of Tokyo that had been expected the high score also struggled against falling down, finally 4 points, 11th place.
• Ministry of Economy leading Japan teams felt crisis.

• The winner was KAIST from South Korea.
• Although the robot did not have high autonomy, they won by their strategy where they progressed the tasks safely using wheels.

• Helios of MIT had a high autonomy.
• Due to human errors of operators, finally 7 points, 6th place.
• However AIST is considering that the autonomy which worked very well in this tournament must be a key in the future humanoid development.
• Dr Kanehiro is saying "We make a robot that can decide without instructions. We need to progress our research. Japan originally has enough skills, I think. We need to use them for competing with foreign groups."

• Interview with Professor Yukio Honda from Osaka Institute of Technology
• Although 10th place was regrettable, Japan decided to participate one year ago; they had only ten month to develop.
• Other teams participated from the trials; they had three years for development.
• HRP2 of AIST is an old robot developed 12 years ago.
• It is considered that their performance with such a robot is wonderful.
• On the other hand, in other countries they have learned the Japan's humanoid technology, and now they are almost beyond Japan.
• US participated sticking to software than hardware.
• Japan stuck to making robot.
• During US teams, they competed the brain of computer.
• Artificial intelligence technologies that give robots autonomy are researched all over the world.
• US might attend at this tournament in order to verify the autonomy.

• Design concept of Japan is completely different from US.
• Japan's robots behave similar to humans.
• US ones put importance on the practicality.
• Japan has been made them to resemble humans.

• How much autonomy do Japan's robots have?
• Although I do not think they are interior (to US), we need to progress our researches.
• Japanese researcher should experience the practices by pushing the robots from laboratory to the actual world, like US.
• We should gather the knowledge from Japan and share them.

End of the video.

• アニメや映画の中で夢物語として描かれてきたヒューマノイドロボットが現実になろうとしている．
• 先月アメリカでヒューマノイドロボットの大会があった．
• 災害に対応できるロボットの頂上決戦．
• 活躍を期待されたロボット大国日本，しかし苦戦．

• 人に変わって事故を収束させ，人命救助するロボットが必要．
• 大会の目的は災害で使えるロボットの開発．
• タスクの紹介．人間には容易だがロボットには難しい．
• ハード・ソフトの両面で高い技術が必要．
• ロボット大国日本の高い技術はどこまで通用するのか？

• 日本からは産総研など4チーム．
• ヒューマノイドをリードしてきた日本には大きな期待が寄せられていた．

• 競技が始まると予想外の事態．
• 最先端のロボットが次々と転倒．
• 屋外特有の突風，強い直射日光によるセンサの誤作動が原因と見られる．
• 不安の中，期待の日本が登場．
• 産総研のHRP2．
• 産総研は世界のヒューマノイド開発をリード．
• HRP2は踊りを踊ることもできる．
  • cf. http://rraj.rsj-web.org/atcl/1949 (added by Yamaguchi)
• 産総研金広文男「まだお家芸と言えるほどの実力がまだ日本にあるのか．勝つつもりで行かないと行く意味がない」
• ドアを開けようとするHRP2．許容誤差は1cm．
• 建物の中では数秒おきに通信が遮断される．自律性が求められる
• 建物内で，産総研のロボットは動作に遅れが見られた．
• 動作をする前に止まってしまう．自律性の低さが見られた．
• 三次元レーザを使っている．認識がずれた場合，人出で修正が必要．
• 人間の修正を待っている間，ロボットは動けない．

• 一方，MITは自律性を高めてきた．
• MITのHeliosには高い自律性を実現するソフトウェアが組み込まれている．
• DARPAが資金，ロボットを無償で提供．
• 自律性を高めるソフトの開発に専念．
• 認知，行動，体のバランスを保持という3つの処理を同時に計算し，高速に最適な動作を導き出せる．
• 技術の追い上げは想像を越えるスピードだった．

• コースの後半，産総研のロボットは瓦礫の認識に時間がかかっていた．
• MITは瓦礫を前に人間は何も行っていなかった．ロボットが自律的に行動していた．
• HRP2は瓦礫の終盤に差し掛かっていた．
• 8分残っている．
• 最後の一歩で転倒．
• ロボットが地面の高さをわずか4cm見誤ったことによる転倒．
• 産総研は課題をすべて終えられずに転倒し，5点，10位．

• もうひとつ期待の高かった東大も，転倒がひびき4点，11位．
• 日本チームの牽引役である経産省は危機感を覚えた．

• 優勝したのは韓国のKAIST．
• 高度な自律性はないものの，車輪で走行するなど安全に課題を進めた，作戦の勝利．

• 高い自律性を誇ったMITのHelios．
• 人間の操作ミスが響いて7点，6位に終わった．
• しかし産総研では，今回の大会で強さを発揮した自律性こそが今後のヒューマノイド開発の鍵を握ると考えている．
• 金広「指示しなくてもロボットで判断できるようにする．まだまだ進めていかないといけない．日本にはもともとの地力はちゃんとあると思う．ちゃんと生かして海外勢に対抗していかないと」

• 大阪工業大学の本田幸夫教授
• 10位というのは残念だったが，日本が参加を決めたのは1年前，開発期間は10ヶ月しかなかった．
• 他のチームは予選から参加，3年以上の期間があった．
• 産総研のHRP2は12年前に開発された古いロボット．
• それでこの成績というのはすばらしいと考えられる．
• 一方で世界も日本のヒューマノイド技術を学び，日本を越えられるようなところまで来ているのも事実．
• アメリカはハードよりもソフトにこだわって参加した．
• 日本はロボットのものづくりにこだわった．
• アメリカでは競いあったのは頭脳の部分．
• 自律性を持つ人工知能の技術が世界で研究されている．
• アメリカは自律性を確かめるために今回の大会に望んだ面もある．

• 設計思想が日本とアメリカで全然違う．
• 日本のロボットは人と同じような動きをする．
• アメリカは実用性重視．
• 日本は人間に似せるように作ってきた．

• 日本のロボットの自律性のレベルは？
• 負けているわけではないが，今後研究を進める必要がある．
• 日本の研究者はアメリカのように研究室からロボットを出して，実践を経験していくべき．
• 日本の周知を集めて，皆で使っていくべき．

ビデオ終わり．

I quote interesting parts from Japanese articles.

日本語で書かれた記事について，興味深い部分を抜粋する．

• Although Japan's teams did a good job much than that of yesterday, they could not acquire high scores. However when I asked to some non-Japanese stakeholders, most of them said: "They had not enough time to prepare." Compared to KAIST that adjusted Hubo in these three years, Japan's teams made hardware within one year from scratch after the decision of participation.

• 日本チームは昨日よりははるかに健闘したものの、高得点は採れず。ただ、日本人でない関係者に何人か尋ねたところ、「十分に準備をするための時間が足りなかったのだろう」という意見がほとんどだった。KAISTが、３年間ほどかけてHuboを調整してきたことを考えると、参加が決まってから、日本チームは約１年でハードウェアをゼロから作り上げている。

• Two Japan's teams using robots based on HRP-2 which has been developed in more than ten years, and JAXON is also based on one that has been developed in JSK. The article's "Japan's teams made hardware within one year from scratch" is misunderstanding.

• 日本チームのうち2つは10年以上の歴史があるHRP-2を土台にしたものであり，JAXONもJSKで開発していたものを土台にしている．記事の「日本チームは約１年でハードウェアをゼロから作り上げている」というのは誤解．

• Although the team from Masayuki Inaba laboratory in University of Tokyo had accidents such as communication troubles in first day, a participant Mr Kouhei Kimura was considering this positively, saying "We have progressed our research toward realization."
• Team NEDO-JSK progressed the tasks smoothly, but their robot fell down on the way. Project Assistant Professor Yohei Kakiuchi looked back,"In spite of a short period of preparation, our students worked mainly and did a good job. The biggest harvest is that many students got involved in this project."
• Team NEDO-HYDRA from Yoshihiko Nakamura laboratory in University of Tokyo abandoned the participation due to the lack of time to fix the mistakes in electrical system programming.

• 東京大学の稲葉雅幸研究室から出場したチームは、初日に通信トラブルなどのアクシデントに見舞われたが、参加した木村航平さんは「実用化に向けて研究が前進した」と結果を前向きにとらえた。
• ＮＥＤＯと東大の連名チームは順調に課題をクリアしたが途中で転倒。垣内洋平東大特任教授は「短い準備期間にもかかわらず、学生主体でよく頑張った。多くの学生がこのプロジェクトに関われたことが一番の収穫」と振り返った。
• ＮＥＤＯと東大中村仁彦研究室のロボットは、電気系プログラムミスの修正時間が足りず出場を断念した。

• Asked (to Dr Gill Pratt) about the impressions of Japan's teams' struggling situation.
• "There are two main groups in the teams participating in the finals. Teams experiencing the trials of 2013, and teams having decided participation of finals after the trials, like Japan. In addition, there are teams using a general hardware 'ATLAS' developed by Boston Dynamics, like US teams, and teams making hardware from scratch. I aware that Japan's teams have disadvantages in both." (Dr. Pratt)
• Team KAIST participated also in the trials, and had a long period in developing the hardware. That might cause the big difference from Japan's teams.

• 日本チームが苦戦している現状についての感想を（ギル・プラット博士に）聞いた。
• 「ファイナルの参加チームは大きく2つのグループに分かれている。2013年のトライアルを体験したチーム、そして日本のようにトライアルの後にファイナル出場を決めたチームだ。また、アメリカチームのようにボストンダイナミクス社が開発した『アトラス』という汎用的なハードウエアを使うチームと、日本のようにハードウエアをゼロから作るチームだ。日本はその両方の面で不利であることは十分に承知している」（プラット博士）
• チームKAISTはトライアルにも参加しており、さらにハードウエアの開発期間が長いことが、日本チームとの大きな差に結び付いたと言える。

• After the game, in a outdoor stage to exhibit the robots to the audience and the media, I asked to Dr. Yohei Kakiuchi, the leader of "NEDO-JST" from the University of Tokyo, Graduate School of Information Science and Technology, "There is an advantage of roller type in moving. Did University of Tokyo consider to use a roller type?" Dr. Kakiuchi explained that they put a priority on their everyday research, saying "We are doing researches of two-legged walking robot, and we do not have know-how of roller types."
• Logically to say, the mobility increases with small size and lightweight. Regarding Japan's robots having a body size close to humans, Dr. Kakiuchi said, "We thought that the robot needs a similar size to humans with considering the height of stairs and getting off from the car."
• Then how did "HUBO" solve this problem? In stairs, they made the robot turn around then rotated the upper body in 180 degrees; that increased the movable range of legs compared to forward walking mode, and achieved the stability while standing on one leg. Regarding getting out of the car, Dr Ho analyzed, "From such small four-wheeled vehicles, actually humans get out of the car with a form of jumping." Thus, they setup "Hubo" sitting down on the seat with putting the hip around the edge of the seat and holding the bar around the car top. That is to say, from initial, they made a form with which the robot can easily get out of the car.
• Such an ingenuity is considered to be an "exit strategy", which is commonly used in Korea IT industry. "Maximizing our advantages in the situation under limited rules" is "the necessary and sufficient condition to win." As Dr Ho himself agreed, the robot development of the United States and Japan has been still leading the South Korea. He said, "from friendly relationship between Japan and US researchers, we have learned a lot of things."
• On the other hand, the Japan's flagship teams caught the official go-sign in last (2014) summer under the collaboration with NEDO and Ministry of Economy, then have developed simultaneously the hardware and software; I would like to celebrate them.

• 競技の後に観客やメディアに対して屋外でロボットを展示するコーナーで、東京大学大学院 情報理工学系研究科の『NEDO-JST』のリーダー、垣内洋平氏に「ローラー型が移動で有利だが、東大では採用を検討したのか？」と聞いた。それに対して垣内氏は「我々は二足歩行ロボットの研究を進めており、ローラー側でのノウハウがない」と日頃の研究を優先したことを説明した。
• 小柄で軽量な方が、機動性が上がることは至極当然の論理だ。日本製のロボットが実際の人間に近い背丈となっていることについて、前出の東大・垣内氏は「階段の高さ、クルマからの降車では、人と同じ程度の大きさが必然だと考えた」という。
• では『HUBO』はどのようにして、その課題をクリアしたのか？ 階段については、全身を後ろ向きにし、さらに上半身を180度回転させることで、前方歩行時よりも脚部の可動幅を拡大することと、片足立ち時の安定性を実現した。また、クルマからの降車については「こうした小型四輪自動車の場合、現実的に人は、ジャンプするような形で降車している」（前出のHo博士）と分析した。そのため、『HUBO』に、シートの端におしりをひっかけて、両手で車体上部のバーをつかんでいるような恰好で座らせた。つまり、小柄でも降車しやすいカタチを最初から作ったのだ。
• こうした工夫は、韓国IT産業界のお家芸である『出口戦略』に他ならない。『ルールのなかで最大限度、自分たちが有利になる状況を作る』ことが『勝負に勝つための必要十分条件である』。Ho博士自身が認めるように、ロボット開発ではアメリカ、そして日本が韓国を依然リードしており、「日米の研究者との友好のなかから、多くのことを学んできた」と言う。
• 一方、日本の主力チームに対しては、NEDO及び経済産業省との連携により、昨年夏に正式な参加ゴーサインが出た後、ハードウエアとソフトウエアの同時開発に注力され、今回の結果へ達したことに拍手を送りたい。

• "AIST-NEDO": Because they used a upgraded version of "HRP2" originally made for researches, they did a good job although they suffered from sunshine and damage from fall. Dr Fumio Kanehiro who was the leader of the team said, "There was a bias in skills of team members. We would like to improve the field of environment measurement and situation awareness."
• "NEDO-JSK", a collaboration team of NEDO and University of Tokyo went smoothly until task 4, but their robot fell down after bringing up a drill in task 5. After restarting, the time was over when the robot climbed the stairs of task 7. They got 4 points. The Project Assistant Professor Yohei Kakiuchi of University of Tokyo told, "In this time our result was not good due to the short period of development, but Japan has accumulated knowledge obtained through long research history of humanoid robots. It is pleasure that researches in the world are progressed because of DRC."
• U-Tokyo's "HRP2-Tokyo" was not working well in first day, but got recovered in second day. The robot drove the car smoothly, opened the door, and turned the valve; got three points. They were from the same laboratory as "SCHAFT", a venture company and the winner of the trials, and using the leg controller obtained from SCHAFT. The students played a main role in development. According to them, though it was struggling to find place for an outdoor experiments, they could progress their research of humanoid robots.
• U-Tokyo's "Aero" skipped the car driving and egress of task 1 and 2, and tried running towards the next task, but they got stuck in the sand field, and could not get points.

• 「ＡＩＳＴ―ＮＥＤＯ」：もともと研究用の「ＨＲＰ２」を改良し臨んだため、日差しや転倒時の衝撃に苦しめられながらも善戦した。同チーム代表の金広文男氏は「チームの構成員の持っている技能に偏りがあった。環境計測や状況認識などの分野を強化していきたい」と意気込む。
• ＮＥＤＯ、東京大学の連名チーム「ＮＥＤＯ―ＪＳＫ」は、課題４まではスムーズだったが、続く課題５でドリルを持ち上げたところで転倒。再スタート後に課題７の階段を昇り切ったところで、時間切れとなった。得点は４点。東大の垣内洋平特任教授は「今回は開発期間が短く結果が振るわなかったが、日本には人型ロボットを長年研究してきた蓄積がある。ＤＲＣをきっかけに世界で研究が進むのは喜ばしい」と話す。
• 東大「ＨＲＰ２―Ｔｏｋｙｏ」は初日不調だったが、２日目には調子を取り戻し、車を快調に運転すると、続いてドアを開け、バルブを開け３点を獲得した。前回優勝したベンチャー企業「シャフト」と同じ研究室から出場し、足の制御ソフトなどを受け継いだ。学生主体で開発を進め、屋外テストの場所確保にも苦労したが、人型ロボットの研究を前に進められたという。
• 東大「Ａｅｒｏ」は課題１、２の「車の運転」と「降車」をパスし、次の課題へ走行しようとしたがフィールドの砂に足を取られて進めず、得点を獲得できなかった。

• Robots require long time for test and adjustment even if the hardware and software are completed. Though the teams of higher places in this time are emphasizing that they did a number of tests, perhaps Japan's teams could not take enough time for that. SCHAFT had enough time to optimize their robot to the challenge among the teams for trials; on the other hand, four teams of the finals had limited time for that.
• Someone may consider that such a difference of condition is an issue of the challenge, but they are misunderstanding the real intention of the challenge. The purpose of the challenge is benchmarking the current level of technology by accelerating research and development under the pressure. Researchers might focus on "what they have achieved in last one year" of Japan's teams. Of course there was a probability that a team defeated the others miraculously by doing singular developments.

Words of charismatic leader who led the winning Korean team

• However the fact that Japan's teams could not be higher places is a disappointing result in terms of public relations. In addition, there are many things that we should discuss regarding the strategy. For example, by comparing with the winner KAIST of South Korea, we can learn the following things:
• First, the robot itself. KAIST was the place where the humanoid robot Hubo was made originally. Professor Go Jun-ho of KAIST started developing two legged robot from 2000, and made a prototype of Hubo in 2005. In the DRC trials 2013, Hubo of a certain generation participated, and did tasks with walking around. But the result was 11th place.
• However the Hubo in the finals looked similar but was different from the Hubo in trials. At first glance, it looked like a humanoid, but it had a long hand like insects whose tip looked like scissors. It could move by wheels with bending legs and sitting straight. There was ingenuity in the cooling system. In its design, the mechanical elements were emphasized. That is to say, they re-designed based on the trials experience so that they could achieve the tasks in maximum
• We can feel Korea's tendency in management of the team. Professor Go said "the relationship between a professor and students is the relationship between a father and children," and progressed working by pushing the students. "We need a charismatic leader," he said.
• US teams of second and third places adopted agile development style where each person decided his/her own task and do it, which is was democratic approach, while Korea's was a little anachronistic. However from the students' attitude, they looked following Professor Go with placing whole trust in him. Anyway after the trials, they did the robot tests repeatedly. Literally, the power of united team defeated the strong opponents.
• Professor Go valued the robot technology of US and Japan, saying "I am pleased that we have joined there." This may not mean flattering. In this time Japan lost due to "strategy" rather than due to technology. However we need the strategic thinking when applying robot technologies and making products in future. In this sense, the result might expose the weakness of Japan. It can be said that we understand this because of the challenge.

• ロボットは、ハードウェアやソフトウェアが完成しても、その後のテストや調整に長く時間がかかる。今回上位に入ったチームもテストを何度も繰り返したことを強調しているのだが、日本チームはおそらくその時間が十分に取れなかっただろう。シャフトは予選参加チームの中では、自分たちのロボットをチャレンジに最適化する時間が最もあった一方で、今回の4チームはそうした時間が最も限られていたということになる。
• そうした条件の違いを、チャレンジの不備と捉える向きもあるかもしれないが、それではチャレンジの真意をつかみ損ねている。チャレンジは、上述したように負荷をかけて研究や開発を加速化し、現在の技術レベルをベンチマークすることが目的だ。また研究者ならば、日本チームが「1年間で何を成し遂げたのか」の方を注視していただろう。もちろん、短い時間で特異な開発をして、奇跡的に他チームを破るという可能性もゼロではない。

優勝した韓国チームを牽引したカリスマリーダーの言葉

• とは言え、日本チームが高位を取れなかったことは、広報的には残念な結果だ。また、戦略面でも今後の検討材料になることがいくつもある。たとえば、優勝した韓国のKAISTと比較してみると、次のようなことが学習できる。
• まず、ロボット自体。KAISTはもともとヒューマノイド型ロボットのHuboを生んだ場所だ。同校の呉俊鎬（オ・ジュンホ）教授は、2000年から2本足ロボットの開発を開始し、現在のHuboの前身は2005年に生まれた。一昨年のＤＲＣ予選には、何世代目かのHuboが出場し、2本足で歩いてタスクを遂行。しかし、結果は16チーム中11位に終わった。
• ところが、決勝に出てきたHuboは前回のHuboとは似て非なるものだ。一見ヒューマノイド型だが、手は昆虫のように長く先がハサミのようになっている。足も正座して折り曲げれば下部の車輪で移動できる。冷却装置などにも工夫を凝らした。機械工学的な要素を強調させた作りだ。要は、予選での経験を生かして、タスクを最大限うまく実現できるよう再設計を行ったわけだ。
• チーム運営にも韓国っぽさがある。呉教授は「教授と学生は、父と子供の関係」と語り、ともかく学生の尻を叩いて作業を進めたらしい。「カリスマ的なリーダーが不可欠」と加える。
• 2位、3位のアメリカのチームが、個々人が自分のタスクを決めてそれを実行するアジャイル開発方式を採用するなど、より民主的なアプローチだったのに対して、少々前時代的。だが学生たちの様子からは、呉教授に全信頼を置いて従ったことがうかがえる。そして、ともかく予選以来、ロボットのテストを日々繰り返してきた。文字通り、チーム一丸となったパワーが他の強豪チームを突破したかたちだ。
• 呉教授は、アメリカや日本のロボット技術を高く評価し、「そこに仲間入りができたのは嬉しい」と語る。これは決してお世辞ではないだろう。今回の日本チームは、技術ではなく「戦略負け」だ。だが、今後ロボット技術を応用し、製品化していくところでは、まさに戦略的思考が必要になる。その意味では、今回の結果は日本の弱みが露呈されたものかもしれない。これも、チャレンジだからこそ赤裸裸にわかったことと言える。

• Japan teams were struggling. Two teams from Inaba/Okada laboratory of University of Tokyo, and the AIST-NEDO collaboration team were considered as world's top level in bipedal humanoid robot technology. Japan medias had a large expectation. However although their behaviors of doing tasks were sophisticated, they could not get points efficiently due to getting stuck during moving between tasks and falling down.
• Though the first day, I felt that there were major two reasons of difference in performance.
• One is the experience of the trials. In the trials held in Miami, Florida, Dec 2013, many of the current set of eight tasks were used. Of course the experience of rehearsal affects the results of the finals.
• Second is the own production of hardware. Six teams of 12 teams from US including strong MIT used "ATLAS" a general purpose robot that DARPAR ordered to Boston Dynamics, a robot venture company in US. Since rights to use ATLAS freely are given to top eight teams of trials, many teams used the robot. It is considered that using a fixed hardware enabled the concentration of development resources on software, which might lead the high performance.

• 日本チームは苦戦を強いられた。東京大学大学院 情報理工学系研究科　知能機械情報学専攻の稲葉・岡田研究室で構成される2チーム、さらには産業技術総合研究所（AIST）と新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の連携チームなどはヒューマノイド型の二足歩行ロボットの技術では世界トップレベルとされ、日本メディアから大きな期待が寄せられており、タスクをこなす動き自体は洗練されているのだが、タスク間の移動に手間取る、または転倒するなど、効率的にポイントが稼げなかった。
• 初日を通じて、参加チームのパフォーマンスに差が出た要因は大きく2つに分類されると感じた。
• 1つはトライアルの経験だ。2013年12月にフロリダ州マイアミ郊外で行われたトライアルでは、今回設定された8つのタスクの多くが採用されていた。本番リハーサルの体験の有無は当然、本番の結果に影響する。
• もう1つは、ハードウェアの独自製作という点だ。アメリカから参加した12チーム中、強豪MITを含む6チームが、DARPAが米ロボットベンチャーのボストンダイナミクスに依頼して製作した汎用型ロボット「ATLAS」を使用した。ATLASはトライアルでトップ8に入ったチームにファイナルまで無償貸与の権利が与えられたこともあり、多くのチームが選択した。ハードウェアが確立していることで、開発リソースをソフトウェアに集中できたことは高いパフォーマンスにつながったのだろう。

Following is my personal notes of failure factors in DRC, obtained by watching YouTube streaming videos. Possible reasons are added (but not well considered).

• During getting out of the car, the leg started to shake then the robot fell down (MIT): Hardware or control problem (according to my friend, this was an operator error)
• During rotating the valve, the robot did not hold the valve actually and fell down (JSK): I guess they failed to estimate the position of the valve, and executed a control considering the repulsive force from the valve (actually there was no repulsive force), which caused the falure. Control problem, which does not consider the actual situation
• During walking on a floor, the robot fell down (ROBOTIS, etc.): Maybe modeling error of the floor
• During going through the narrow door, a part of the body touched the door then the robot fell down (CMU): Estimation error of the door position and/or size
• During walking on rough terrain, the robot fell down (IHMC): Modeling error of the rough terrain or the control problem
• During climbing stairs, the robot fell down (IHMC): Estimation error of stair shape or pose
• During the drill task, the robot dropped the drill (WPI-CMU): Control error or pose estimation error of drill within hand
• During the drill task, the hole position was different from the target (KAIST?): Estimation error of target hole or control error
• Failed to insert the plug into the hole (SIMIAN): Estimation error of the plug pose within the gripper or the hole pose.
• During waiting in front of the door, the robot fell down suddenly (AIST-HRP2): There is a rummer (from my friend, but he is not sure) that the Run/Stop used by the other team affected the robot (I do not have a source)
• After walking through the rough terrain, the robot fell down (AIST-HRP2): Modeling error of rough terrain or control problem

YouTubeのストリーミングから観察した失敗とその要因のメモ（熟考していない）：

• 車から降りる際に突然脚が振動し始め転倒した（MIT）：ハードウェアor制御（友人によるとオペレーターの操作ミスらしい）
• バルブを回すときにバルブを持っておらず転倒した（JSK）：物体位置推定（認識）に失敗してバルブの把持に失敗し，バルブから受ける反力を考慮した動作を実行したため（実際は反力なし）失敗した（状況を行動に反映させられていない．制御の問題）
• 歩行中に転倒した（ROBOTIS）：恐らく，設計時との状況の違い（床のモデル化誤差）
• 狭いドアを通る際に体の一部が引っかかって転倒した（CMU）：ドアの位置・サイズ推定誤差
• 不整地を歩行中に転倒した（IHMC）：不整地のモデル化誤差or制御の問題
• 階段を登る際に転倒した（IHMC）：階段のモデル化誤差（恐らくサイズ）or階段の位置姿勢の推定誤差
• ドリルを把持し穴を開ける際にドリルを落とした（WPI/CMU）：制御の問題orグリッパー内のドリルの姿勢推定誤差
• 穴を開ける際に開ける部分とずれた（KAIST?）：穴の位置サイズ推定誤差or制御誤差
• プラグを穴に挿入するのに失敗した（SIMIAN）：グリッパー内のプラグの位置姿勢推定誤差or差し込む穴の位置推定誤差
• ドアの前で待機，転倒（AIST-HRP-2）：どこかのチームが使った無線の Run/Stop が原因という噂を聞いた（要ソース）
• 不整地歩行後に転倒（AIST）：不整地のモデル化誤差or制御の問題