Oavsett om robotar utforskar grottor på andra planeter eller katastrofområden här på jorden, autonomi gör det möjligt för dem att navigera i extrema miljöer utan mänsklig vägledning eller tillgång till GPS.

Den underjordiska utmaningen, eller SubT, testar den här typen av banbrytande teknik. Sponsrad av Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), tävlingen avslutade sin andra bana på onsdagen, 27 feb. Först i tävlingen var CoSTAR, en 12-robot, 60-personers team under ledning av NASA:s Jet Propulsion Laboratory (det fanns också vinnare utsedda för en separat, virtuell tävling).

SubT är uppdelat i fyra kretsar fördelade på tre år. Med varje, team programmerar sina robotar för att navigera i en komplex underjordisk bana. Den första tävlingen, hölls i augusti förra året, skedde i en gruva. För den senaste, kallad Urban Circuit, lag tävlade mot varandra i ett ofärdigt kraftverk i Elma, Washington.

Varje lags robotar sökte efter en uppsättning av 20 förutbestämda objekt, tjäna en poäng för varje fynd. För Urban Circuit, CoSTAR tjänade 16 poäng; lag nr 2, med 11 poäng, var Explorer, leds av Carnegie Mellon University.

"Målet är att utveckla mjukvara för våra robotar som låter dem bestämma hur de ska gå vidare när de möter nya överraskningar, "sade CoSTAR:s teamledare Ali Agha från JPL." Dessa robotar är mycket autonoma och fattar för det mesta beslut utan mänskligt ingripande. "

CoSTAR, som står för Collaborative SubTerranean Autonomous Robots, förde maskiner som kan rulla, gå eller flyga, beroende på vad de möter. Längs vägen, robotarna måste kartlägga miljön och hitta föremål som en varm skyltdocka som simulerar en katastroföverlevare eller en borttappad mobiltelefon med en Wi-Fi-signal. Denna speciella kurs, som syftar till att simulera en stadsmiljö, inkluderade även en koldioxidläcka och en varmluftsventil.

En fyrbent robot som heter Spot, gick med i teamet för Urban Circuit, som tillhandahålls av Boston Dynamics.

"En av de två banorna vi var tvungna att köra hade flera nivåer, så det var bra att Boston Dynamics-robotarna var fantastiska i trappor, "säger Joel Burdick, en Caltech-professor och JPL-forskare. Han är ledare för Caltech campus-sektionen i CoSTAR-teamet.

När botarna utforskar, de skickar tillbaka video och digitala kartor till en enda mänsklig handledare, som de förblev i radiokontakt med under de första 100 fot (30 meter) eller så av banan. De kan utöka räckvidden genom att ta bort kommunikationsnoder, en sorts trådlös repeater.

När den är ur kontakt, det är upp till varje robot att avgöra om den ska fortsätta eller gå tillbaka för att uppdatera laget. Var och en måste också förlita sig på andra robotar för att komma åt olika nivåer av kursen. Till exempel, en robot med hjul kan begära att en fyrfotingsrobot ska klättra eller gå ner för en trappa.

"Dessa kurser är mycket, väldigt utmanande, och det mesta av svårigheten ligger i att kommunicera med robotarna efter att de har gått utanför intervallet, ", sa Agha. "Det är avgörande för NASA:Vi vill skicka robotar till grottor på månen eller Mars, där de måste utforska på egen hand. "

Kartläggning av grottor på månen eller Mars kan identifiera bra skydd för framtida astronauter. Dessutom, om det överhuvudtaget finns, mikrobiellt liv har en bättre chans att överleva under ytan av Mars eller i de iskalla haven av planetariska månar, som Europa, Enceladus och Titan. NASA vill söka efter liv i dessa regioner, där robotar ofta saknar kontakt.

Nästa krets i den underjordiska utmaningen kommer att sättas i ett oupptäckt naturligt grottnätverk i augusti. En sista krets som blandar tunnlar, stadsmiljöer och naturgrottor kommer att äga rum i augusti 2021. Lag som tävlar i det sista evenemanget har möjlighet att vinna upp till 2 miljoner dollar i finansiering från DARPA.