GhostRider: ein autonomes Motorrad, das den Beginn von Anthony Lewandowskis Karriere markierte

Eine 14-jährige Pressemitteilung zeigt die frühen Träume eines berüchtigten Ingenieurs

GhostRider, ein fahrerfreies Motorrad, das von einem Team von Ingenieuren unter der Leitung von Anthony Lewandowski für die DARPA Grand Challenge 2004 entwickelt wurde

Hinweis perev .: Anthony Lewandowski - US-amerikanischer Ingenieur, Schöpfer automatisch fahrender Fahrzeuge. Er arbeitete bei Waymo, einer Abteilung von Google, an der Entwicklung eines Roboterautos. Nachdem er dort abgereist war, gründete er 2016 die Firma Otto, die auf demselben Gebiet tätig war. Nach einigen Monaten erwarb Uber das Unternehmen. Ein Jahr später beschuldigte Waymo Lewandowski , vertrauliche Akten des Unternehmens gestohlen zu haben, die wichtige Informationen über den Betrieb der zur Herstellung eines Robomobils erforderlichen Systeme enthielten.

Die Tatsache, dass Waymo seine Klage gegen Uber wegen des Durchsickerns von Geheimnissen im Zusammenhang mit Lidar beigelegt hat, bedeutet nicht, dass Anthony Lewandowski die Radarschirme verlassen hat. Das US-Justizministerium kann den ehemaligen Waymo-Ingenieur weiterhin für ein Verbrechen verantwortlich machen, weil er einem ehemaligen Arbeitgeber technische Dokumente gestohlen hat. Und es stellt sich die Frage, was Lewandowski als nächstes tun wird: Nutzt er seine umfangreiche Erfahrung mit autonomen Fahrzeugen, um ein weiteres Startup zu starten, und wird er in dieses Gebiet zurückkehren?

Während der Aussage im letzten Jahr wollte Lewandowski nicht, dass seine Erfahrungen und Pläne Gegenstand des Studiums sind. Als Waymo-Anwälte ihm Hunderte von Fragen stellten, hauptsächlich zu seinen Aktivitäten bei Waymo und Uber, verwendete Lewandowski den fünften Änderungsantrag , um Antworten zu vermeiden, die ihn schwärzen könnten. Er war jedoch bereit, über sein anderes Projekt zu sprechen: GhostRider.

„Welches Projekt haben Sie an der DARPA Challenge 2014 teilgenommen?“ Fragte ein Anwalt unter Bezugnahme auf den berühmten Wettbewerb, der vom Pentagon organisiert wurde, mit einem Preispool von 1 Million US-Dollar, an dem die Hersteller von Automatikfahrzeugen teilnahmen und der heute die gesamte Branche ins Leben gerufen hat. "Das Projekt hieß GhostRider, es war ein zweirädriges Motorrad", antwortete Lewandowski. "Er war der erste seiner Art, und ehrlich gesagt war es eine ziemlich verrückte Idee."

Die Entwicklung von GhostRider machte Lewandowski zu einem Wunderkind auf dem Gebiet der Robotik, sicherte ihm einen Platz bei der folgenden DARPA Grand Challenge und ermöglichte ihm, das erste Robomobil für Google zu entwickeln - später wird dieser Schritt ihn zu einem Multimillionär machen. 2007 verewigte Lewandowski seine Rolle als Pionier der Roboterautos, indem er den GhostRider an das Smithsonian National Museum of American History spendete .

Lewandowski wurde oft interviewt und hat bereits über sein Projekt gesprochen. Und doch hat noch niemand die ganze Geschichte von GhostRider erzählt. Zum Beispiel hatte das Projekt eines unbemannten Motorrads, mit dem Lewandowskis Karriere begann, offenbar das Glück, an der DARPA Grand Challenge teilzunehmen .

Unser Magazin hat die Geschichte von GhostRider in Stücken zusammengestellt, sowohl aus neuen Interviews als auch aus denen, die während der Arbeit an dem Projekt gegeben wurden, sowie aus anderen Quellen, die eine 14 Jahre alte Pressemitteilung enthalten - einen glänzend weißen Ordner mit der Aufschrift GHOSTRIDER ROBOT auf dem Cover - kürzlich in unserer Redaktion entdeckt.



Lewandowski hörte zum ersten Mal von der DARPA Grand Challenge, als er 2002 ein Ingenieurstudium an der University of California in Berkeley absolvierte. Er entschied sofort, dass er am Rennen teilnehmen wollte.

Während des Brainstormings im Whirlpool brachten Lewandowski und sein Freund Randy Miller eine Reihe von Ideen hervor, darunter ein Motorrad ohne Fahrer und einen Roboterlader. "Aber die Idee mit dem Motorrad wurde wahr, als wir von der Grand Challenge-Konferenz zurückfuhren und eine Gruppe von Motorradfahrern uns auf der Autobahn überholte", sagte Lewandowski letzte Woche in einem Interview.

Das Motorrad, und zuerst war es ein Honda XR, war leicht genug, um auf die Ladefläche eines Kleintransporters geworfen zu werden, und Lewandowski konnte es anheben, wenn es unvermeidlich fiel. Dieses Motorrad wurde auch zu einem der kostengünstigsten Geräte, die an Wettbewerben von DARPA teilnahmen, da Lewandowski die Kosten für ein mehrjähriges Projekt auf 100.000 US-Dollar schätzte. Er gab sein Geld aus und erhielt auch Mittel von Firmensponsoren und privaten Spendern.

"Die Leute haben Geld über PayPal überwiesen, ein Dutzend von dort, hundert von hier", sagte er und fügte hinzu: "Es war ein bisschen ein früher Kickstarter."


Lewandowski verwandelte seine winzige Garage in ein Robotiklabor, das am GhostRider-Projekt arbeitet

Lewandowski begann mit der Montage seines Roboterfahrrads in seiner Garage in der Nähe von Berkeley und zog mehrere Kollegen für sein Projekt an. Die Freiwilligen erhielten Burritos als Bezahlung, und einige von ihnen rückten schließlich sogar näher an das Projekt heran. Sie beschlossen, die Gruppe "The Blue Team" als freundliche Einheit in militärischen Übungen zu nennen. Sie nannten ihren Roboter Dexterit. Geschicklichkeit - Beweglichkeit, Geschwindigkeit, Geschicklichkeit / ca. übersetzt.].

Ein Mitglied des Blue Teams, Bryon Majusiak, der sich jetzt mit der Entwicklung von Agrarrobotern beschäftigt, erinnert sich, wie Lewandowski ihn eines Tages um 23 Uhr anrief, um um Hilfe beim Entladen eines Motorrads zu bitten. „Er war so beeindruckt, dass ich gekommen bin und geholfen habe und ständig mit ihm zusammengearbeitet habe“, erinnert sich Majusyak.

Die erste Aufgabe des Blue Teams bestand darin, Servomotoren zur Steuerung von Gas, Kupplung und Bremse zu installieren. Der Gleichstrommotor und das Schneckengetriebe werden mit Griffen betrieben. Eine Blei-Säure-Batterie versorgte die Elektronik. Lewandowski testete ein paar Honda-Motorräder, entschied sich dann aber für die erste große Herausforderung auf der Yamaha 125. Der letzte GhostRider war das Yamaha 90-Kinder- Boxenrad , das aufgrund seiner automatischen Kupplung ausgewählt wurde, die Lewandowski als "Rettung" bezeichnete.

Nach der Installation mechanischer Steuerungen stand das Blue Team vor der schwierigsten Aufgabe. "Damit sich das Auto auf der Straße bewegt, braucht man ein wenig Benzin und darf nicht lenken, und es wird gehen", schrieb Lewandowski in seinem Zeugnis. "Um das Motorrad vorwärts zu bringen, müssen Sie zuerst eine Reihe von technologischen Streuungen erstellen, die es einfach geradeaus laufen lassen." Und er fügte hinzu: „Es erwies sich als schwierig, einen Balancer zu erstellen, bevor Sie mit dem Testen von Navigationssystemen und der optischen Erkennung beginnen konnten.“

Irgendwann Anfang 2003, nach einer schmerzhaften Entwicklung, erinnert sich Lewandowski daran, seinem Team gesagt zu haben, dass er das Projekt fallen lassen wird, wenn er Dexterit nicht dazu bringen kann, bis nächsten Sonntag die Meile zu gehen.

Aber dann hatte er einen Durchbruch und fand eine elegante Lösung für die untrennbar miteinander verbundenen Probleme des Balancierens und Drehens. Anstatt das Gewicht zum Auswuchten zu verlagern, wie es eine Person tut, erkannte das Blue Team, dass es durch einfaches Kippen eines Yamaha-Motorrads möglich war, das Gleichgewicht wiederherzustellen.

"Die Gegensteuerung erzeugt eine zentripetale Beschleunigung, die zum Auftreten eines in die entgegengesetzte Richtung gerichteten Drehmoments führt", sagte Lewandowski. "Und du balancierst einfach hin und her, um geradeaus zu gehen."

Zum Wenden wurde das Motorrad entlang einer Kurve geschickt und das Lenkrad gerade gehalten. Im Video 2003-2004 sehen Sie eine frühe Version des Motorrads, die sich ausbalanciert, während sie regungslos auf der Straße steht. In einem späteren Video umkreist seine erweiterte Version den Rasen.



Obwohl die Idee selbst einfach klingt, brauchte das Blue Team Monate, um eine reibungslose Fahrt zu erreichen, die einer menschlichen ähnelte. Lewandowski sagt, sie hätten das Fahrrad hunderte Male fallen lassen.

Ein technisches Dokument des Wettbewerbs von 2004 enthüllt die Details der Tatsache, dass die Hauptsensoren des Motorrads optische Kameras mit einer Reichweite von bis zu 40 m waren. Ein Paar monochromer Webcams blickte nach vorne, suchte den Raum nach sich bewegenden Hindernissen ab und eine Farbkamera erkannte die Straße. Der Bordcomputer, der auf der 64-Bit-CPU von AMD Athlon basiert und über 512 MB Speicher verfügt, konnte einen Frame in vier Sekunden verarbeiten.

Die Kameras wurden über dem Vorderrad auf einem Kardanring mit Gyrostabilisierung montiert, und ein anderes Gerät mit Gyroskop- und Trägheitsmessung lieferte Orientierungs- und Beschleunigungsdaten. Optische Wandler verfolgten Lenkwinkel und Geschwindigkeit, und GPS verfolgte den Standort des Motorrads.

Das Team plante, eine Reihe von Wegpunkten - die DARPA kurz vor dem Rennen herausgegeben hatte - mit einer speziell geschriebenen Anwendung zu verarbeiten, "um die Dichte der Wegpunkte zu erhöhen und dem Gerät eine dichtere Route zu bieten". Das Motorrad sollte auf diesen Daten basieren und in der Wüste navigieren und mit Kameras Steine, Löcher und andere Geräte erkennen.

"Tatsächlich haben eine Menge Leute verschiedene Dinge gesammelt und sich angesehen, was dabei herausgekommen ist", sagte Lewandowski. Er hoffte, ein mechanisches Abtastradar mit 77 Hz installieren zu können, konnte ihn aber nicht mit Strom versorgen. „Ich habe an einem Tag ungefähr zehn Mal eine Stromentladung erhalten, um herauszufinden, wo sich die Schaltung in diesem Gerät befindet“, erinnert er sich. "Wir konnten es nicht zum Laufen bringen - aber wir haben keine Laser ausprobiert."

Viele Komponenten wurden von Herstellern und Verkäufern im Rahmen von Sponsoring-ähnlichen Vereinbarungen bereitgestellt. Hobby Engineering , ein Verkäufer von Roboterkits, war an diesem Projekt beteiligt, als Lewandowski um 3 Uhr morgens seinen Gründer Ell Margolis anrief. "Lewandowski war erstaunt, als sie ans Telefon gingen", schrieb Margolis in einer Pressemitteilung während des Wettbewerbs. "Er hatte keine Antwort erwartet, geschweige denn echte Hilfe, aber er verzweifelte genug, um es zu versuchen."

Einige Stunden später trafen sie sich im Showroom von Hobby Engineering, wo Margolis mehrere Mikrocontroller umdrehte und Hilfe bei der Suche nach Fehlern anbot, damit Lewandowski den Beginn der Gerätedemonstration abfangen konnte.

Niemand im Team hat mehr an dem Projekt gearbeitet als Lewandowski, erinnert sich Randy Miller, der jetzt als Ingenieur und Entwickler arbeitet : „Er konnte die ganze Nacht arbeiten und zwei oder drei Tage lang pflügen, ohne anzuhalten, ohne zu schlafen.“

Als sich der Wettbewerb näherte, dachte Lewandowski immer mehr darüber nach, was passieren könnte, wenn das Blue-Team die wöchentlichen Qualifikationstests in Kalifornien bewältigen und tatsächlich zu diesem auffälligen (und möglicherweise profitablen) Ereignis gelangen würde. Lewandowski änderte den albernen Namen Dexterit in den denkwürdigeren GhostRider und verfasste eine Pressemitteilung mit seinem eigenen Profil (in dem er sein Idol Bill Gates nannte), Präsentationsfolien und Briefen von Sponsoren wie Agilent und Crossbow Technology . 2004 gründete er auch Robotic Infantry Inc (Roboterinfanterie), um "die möglichen militärischen und kommerziellen Anwendungen dieser Technologie zu untersuchen".

Den Präsentationsfolien zufolge umfassten die nächsten Schritte des Unternehmens die 3D-Modellierung von GhostRider-Komponenten, die Erstellung eines elektrischen Kohlefasermodells sowie die Verbesserung von Sensoren und Software. Bis 2007 hoffte Lewandowski, ein Produkt herauszubringen, das für das Fahren auf der Straße geeignet ist und bereit ist, „Technologie-Akquisitionen in Betracht zu ziehen und das Potenzial für Investitionen oder Börsengänge zu erkunden“.

Das blaue Team arbeitete bis zur letzten Minute an GhostRider und fügte die Fernabschaltung hinzu, auf die DARPA wenige Tage vor Beginn des Wettbewerbs bestand. "Wie bei den anderen Teams, die an dem Wettbewerb teilgenommen haben, war es sehr schwierig, GhostRider rechtzeitig in den Sinn zu bringen", sagte Lewandowski. - Unsere Priorität war es, ihn zuerst reiten zu lassen und erst dann anzuhalten. Der Stopp war für uns kein Problem: Wenn etwas nicht funktionierte, fiel es einfach. "

Am 8. März 2004 trafen 25 Teams auf einer kalifornischen Rennstrecke in der Nähe von Los Angeles zu einem Qualifikationslauf ein. DARPA markierte in einer Entfernung von 2,2 km die Hindernisse, auf die Autos bei einem echten Rennen stoßen werden - Schlammhügel, Löcher, Zäune und Sandgruben. Die Autos mussten eine Sicherheitskontrolle bestehen und mindestens zwei Rennen in der Ferne absolvieren.


Lewandowski bereitet GhostRider auf das Rennen am 13. März 2004 vor

Die 15 schnellsten und leistungsfähigsten Autos sollten an der Grand Challenge teilnehmen, und GhostRider sah sich einem Kampf mit Teams gegenüber, die über eine gute Finanzierung verfügten - zum Beispiel von den Universitäten Stanford und Carnegie Melon, Caltech und dem Frachtunternehmen Oshkosh Truck Corporation.

"Im ersten Jahr haben wir uns qualifiziert", sagte Lewandowski in seinem Zeugnis. "Und von 109 Teams, die den Antrag eingereicht haben, haben sich nur 14 qualifiziert, einschließlich uns."

Aber wie genau der GhostRider im Wettbewerb gelandet ist, ist ein wenig unverständlich. Das blaue Team sollte am 9. März das erste Rennen fahren, und ihre einzigartige zweirädrige Version zog eine große Menge von Zuschauern an. Leider schrieb die Los Angeles Times, dass der GhostRider an diesem Tag auf der Seite zusammengebrochen war und nur 4,5 Meter gefahren war. Am nächsten Morgen war der GhostRider wieder in Betrieb, konnte das Rennen jedoch nicht beenden, wie DARPA-Nachrichten berichten . Lewandowski sagte DARPA allgemein, dass das Blaue Team seine Versuche einstellt. Und GhostRider war nicht der einzige - viele Teams zwangen ihre Autos kaum zum Fahren, ohne auf Hindernisse zu stoßen und ohne den Kurs zu verlassen.

Am 11. März, dem letzten Tag der Qualifikation, versuchten 38 Teams, den Kurs zu belegen. Es gab kein blaues Team unter ihnen. Am Ende der Qualifikation konnten sieben Autos mindestens einmal die Strecke zurücklegen, und weitere acht fielen in die von DARPA festgelegte Kategorie "teilweise abgeschlossen". Dies waren nur die 15 Teams, die DARPA am 13. März direkt zu den Rennen zulassen wollte.

Vierzehn der fünfzehn Teams erschienen rechtzeitig zum Rennen. Zum einen war der Rover Systems, ein innovativer SUV mit niedrigem Schwerpunkt und Allradlenkung, nicht auf der Liste, obwohl er einige Streckenabschnitte zweimal fuhr. Stattdessen beschloss DARPA , GhostRider in die Liste aufzunehmen , die am ersten Tag nur geringe Fortschritte zeigte.

Lewandowski erklärte dies damit, dass sie ihren Platz im Rennen "verdient" hätten. "Wir haben gezeigt, dass wir das Motorrad zwingen können, das Tor zu verlassen, sich umzudrehen, geradeaus zu fahren und gegen den Zaun zu krachen", sagte er. Vielleicht wurde das Projekt durch die Tatsache unterstützt, dass Lewandowski das Motorrad für die Qualifikationsrennen im Kreis auf dem Parkplatz neben der Strecke fahren ließ.

Ob der Grund ein erfolgreicher spontaner Erfolg war oder Lewandowskis Fähigkeit, Aufmerksamkeit zu erregen, GhostRider hatte die Möglichkeit, an einem 230 km langen Langlaufrennen zwischen den Städten Barstow in Kalifornien und Las Vegas in Nevada für einen Preis von 1 Million US-Dollar teilzunehmen.


GhostRider dreht sich um, nachdem er beim DARPA Grand Challenge-Qualifikationsrennen 2005 gegen eine Wand gekracht ist. Infolgedessen kam er nicht zum letzten Rennen.

Lewandowski bewertete nüchtern die Aussichten von GhostRider. "Wir hatten keine Chance zu gewinnen, wir hätten nicht einmal genug Benzin, um die gesamte Strecke zurückzulegen", sagte er. "Aber wir hofften zumindest, das Tor zu verlassen, die ersten Kurven zu durchlaufen und dann wahrscheinlich nach etwa 100 Metern in einen Baum zu fahren."

Aber als die Startpistole ertönte, konnte GhostRider seinen persönlichen Rekord von 4,5 Metern nicht einmal übertreffen. Anstatt mit einem summenden Geräusch in die Wüste zu rennen, fiel er einfach hin. Sein Wettbewerb endete in wenigen Sekunden.

"Es ist ziemlich schwierig, ein Motorrad manuell zu fahren, wenn es versucht, sich selbst auszugleichen - es widersteht", sagte Lewandowski. - Deshalb haben wir die Stabilisierung ausgeschaltet, als wir das Motorrad zum Start gefahren haben, und dann vergessen, auf den Schalter zu klicken, um es wieder einzuschalten. Es war eine Schande. "

Schade oder nicht schade, aber die Teilnahme von GhostRider am ersten Rennen der Grand Challenge machte dem 23-jährigen Ingenieur einen Namen. Da in diesem Jahr kein einziges Auto die Ziellinie erreichte, lud DARPA alle Finalisten ein, zurück zu kommen und am nächsten Rennen des Jahres 2005 teilzunehmen, diesmal mit einem Preisgeld von 2 Millionen US-Dollar.

GhostRider konnte das Qualifikationsrennen erneut nicht beenden, obwohl DARPA ihn diesmal nicht in das Hauptrennen einbezog. Es wurde von Stanley gewonnen, einem Roboterauto, das auf dem Volkswagen Touareg Crossover basiert und in Stanford von einem Team unter der Leitung von Sebastian Tran entwickelt wurde.


Von links nach rechts: Anthony Lewandowski, Sebastian Tran und Chris Armson mit einem der ersten Roboterfahrzeuge von Google.

Tran war voller Sympathie für Lewandowski und gab ihm nach den Rennen einen Rundgang durch das Labor in Stanford. 2006 lud Tran Lewandowski ein, ihm beim VueTool-Kamera-Layout-Projekt zu helfen, das die Aufmerksamkeit von Google auf sich zog, das im nächsten Jahr das gesamte VueTool-Team mit der Entwicklung seines StreetView-Systems beauftragte. Lewandowski und Tran haben für ein paar Jahre das erste Robomobil für Google entwickelt, der Rest ist Geschichte.

Lewandowski ist nicht bereit darüber zu sprechen, was er als nächstes tun wird. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass dies mit Motorrädern zusammenhängt. Er lacht, als ich ihn frage, ob er daran denke, zur Idee eines autonomen Motorrads zurückzukehren. "Ich denke nicht, dass dies eine gute Plattform für autonome Fahrzeuge ist", sagt er. "Dies ist eine gute Sache für das Training und kann zum Funktionieren gebracht werden, aber es sind keine zusätzlichen Schwierigkeiten erforderlich, und es ist ziemlich schwierig, Fracht zu transportieren."

"Es wäre interessant, den GhostRider nur zum Spaß neu zu gestalten", fügt er hinzu. "Aber es hängt nicht so sehr mit Robomobilen zusammen."