GhostRider: uma motocicleta autônoma que marcou o início da carreira de Anthony Lewandowski

Um comunicado de imprensa de 14 anos mostrando os primeiros sonhos de um engenheiro notório

GhostRider, uma motocicleta livre de motociclistas criada por uma equipe de engenheiros liderada por Anthony Lewandowski para o DARPA Grand Challenge de 2004

Nota perev.: Anthony Lewandowski - engenheiro americano, criador de veículos em movimento automático. Ele trabalhou na Waymo, uma divisão do Google, na criação de um carro robô. Tendo saído de lá, em 2016, fundou a empresa Otto, trabalhando na mesma área. Depois de alguns meses, a Uber adquiriu a empresa. Um ano depois, Waymo acusou Lewandowski de roubar arquivos confidenciais da empresa que continham informações importantes sobre a operação dos sistemas necessários para criar um robomóvel.

O fato de a Waymo ter resolvido sua ação contra a Uber por vazamento de segredos relacionados ao lidar não significa que Anthony Lewandowski tenha deixado as telas de radar. O Departamento de Justiça dos EUA ainda pode culpar o ex-engenheiro da Waymo por um crime, por roubar documentos técnicos de um ex-empregador. E há a questão do que Lewandowski fará a seguir: ele usa sua vasta experiência com veículos autônomos para lançar outra startup e ele voltará a essa área?

Durante o testemunho no ano passado, Lewandowski não quis que sua experiência e planos fosse objeto de estudo. Quando os advogados de Waymo fizeram centenas de perguntas, principalmente sobre suas atividades em Waymo e Uber, Lewandowski usou a quinta emenda para evitar respostas que pudessem escurecê-lo. No entanto, ele estava pronto para falar sobre seu outro projeto: GhostRider.

“De que projeto você participou do Desafio DARPA de 2014?” Perguntou um advogado, referindo-se à famosa competição organizada pelo Pentágono, com um prêmio de US $ 1 milhão, onde competiam os criadores de veículos automáticos e que lançou hoje todo o setor. "O projeto se chamava GhostRider, era uma motocicleta de duas rodas", respondeu Lewandowski. "Ele foi o primeiro do gênero e, honestamente, foi uma ideia bem louca".

A criação do GhostRider fez de Lewandowski uma criança prodígio no campo da robótica, garantiu a ele um lugar no DARPA Grand Challenge que se seguiu e permitiu que ele criasse o primeiro robomóvel para o Google - mais tarde, essa etapa fará dele um multimilionário. Em 2007, Lewandowski imortalizou seu papel como pioneiro em carros-robô, doando o GhostRider ao Museu Nacional de História Americana Smithsonian.

Lewandowski já foi entrevistado várias vezes e já falou sobre seu projeto. E ainda assim, ninguém contou a história completa do GhostRider. Por exemplo, aparentemente, o projeto de uma motocicleta não tripulada que lançou a carreira de Lewandowski teve a sorte de entrar no DARPA Grand Challenge .

Nossa revista reuniu a história do GhostRider em partes, tanto de novas entrevistas quanto daquelas que foram dadas enquanto trabalhava no projeto, bem como de outras fontes, que incluem um comunicado de imprensa de 14 anos - uma pasta branca brilhante com a inscrição GHOSTRIDER ROBOT na capa - descoberta recentemente em nosso escritório editorial.



Lewandowski ouviu falar pela primeira vez sobre o DARPA Grand Challenge quando era estudante de engenharia na Universidade da Califórnia, Berkeley, em 2002. Ele imediatamente decidiu que queria participar da corrida.

Durante o brainstorming na banheira de hidromassagem, Lewandowski e seu amigo Randy Miller deram à luz um monte de idéias, incluindo uma motocicleta sem piloto e um carregador robótico. "Mas a idéia com a motocicleta se tornou realidade quando voltamos da conferência Grand Challenge, e um grupo de motociclistas nos ultrapassou na estrada", disse Lewandowski em entrevista na semana passada.

A motocicleta, e primeiro a Honda XR, era leve o suficiente para ser jogada na traseira de uma caminhonete, e assim Lewandowski podia levantá-la quando inevitavelmente caísse. Essa motocicleta também se tornou um dos dispositivos mais baratos que participaram de competições da DARPA, uma vez que Lewandowski estimou o custo de um projeto plurianual em US $ 100.000.Ele gastou seu dinheiro e também recebeu financiamento de patrocinadores corporativos e doadores privados.

"As pessoas transferiram dinheiro através do PayPal, uma dúzia daqui, uma centena daqui", disse ele, e acrescentou: "Foi um pouco do início do Kickstarter".


Lewandowski transformou sua pequena garagem em um laboratório de robótica trabalhando no projeto GhostRider

Lewandowski começou a montar sua moto-robô em sua garagem perto de Berkeley, atraindo vários colegas engenheiros para seu projeto. Os voluntários receberam burritos como pagamento e alguns deles chegaram a se aproximar ainda mais do projeto. Eles decidiram chamar o grupo de "A equipe azul" como uma unidade amigável em exercícios militares. Eles nomearam seu robô Dexterit. destreza - agilidade, velocidade, destreza / aprox. transl.].

Um membro da equipe azul, Bryon Majusiak, agora envolvido no desenvolvimento de robôs agrícolas, lembra como um dia Lewandowski ligou para ele às 23 horas para pedir ajuda para descarregar uma motocicleta. “Ele ficou tão impressionado que eu vim e ajudei, e comecei a trabalhar com ele constantemente”, lembra Majusyak.

A primeira tarefa da equipe azul foi instalar servomotores para controlar o gás, a embreagem e o freio. O motor DC e a engrenagem helicoidal operavam com alças. Uma bateria de chumbo-ácido alimentava os eletrônicos. Lewandowski testou um par de motocicletas Honda, mas depois optou pela Yamaha 125 para o primeiro Grand Challenge. O GhostRider final foi a pit bike infantil Yamaha 90, escolhida por ter uma embreagem automática, que Lewandowski chamou de "resgate".

Após instalar os controladores mecânicos, a equipe azul enfrentou a tarefa mais difícil. "Para que o carro se mova ao longo da estrada, você precisa gasear um pouco e não dirigir, e ele irá", escreveu Lewandowski em seu testemunho. "Para fazer a moto avançar, você deve primeiro criar um monte de desvios tecnológicos que apenas a deixarão em frente". E acrescentou: "Criar um balanceador antes que você pudesse começar a testar os sistemas de navegação e o reconhecimento óptico acabou sendo difícil".

Em algum momento do início de 2003, após um desenvolvimento doloroso, Lewandowski lembra de dizer à sua equipe que, se não conseguirem que Dexterit percorra a milha no próximo domingo, ele abandonará o projeto.

Mas, então, ele teve um grande avanço: encontrou uma solução elegante para os problemas inextricavelmente vinculados de equilibrar e girar. Em vez de mudar o peso do equilíbrio, como uma pessoa, a equipe azul percebeu que, apenas inclinando uma motocicleta Yamaha, era possível restaurar o equilíbrio.

"O contra-controle cria uma aceleração centrípeta, que leva ao aparecimento de um torque direcionado na direção oposta", disse-me Lewandowski. "E você apenas equilibra para frente e para trás para seguir em frente."

Para virar, a motocicleta foi enviada ao longo de uma curva, segurando o volante reto. No vídeo de 2003-2004, você pode ver uma versão inicial da motocicleta que se equilibra enquanto permanece imóvel na estrada. Em um vídeo posterior , sua versão avançada circula pelo gramado.



Embora a idéia em si pareça simples, a equipe Blue levou meses para conseguir um percurso suave que se assemelhasse a um humano. Lewandowski diz que largaram a bicicleta centenas de vezes.

Um documento técnico da competição de 2004 revela os detalhes do fato de que os principais sensores da motocicleta eram câmeras ópticas com um alcance de até 40 m.Um par de webcams monocromáticas olhou para frente, examinou o espaço em busca de obstáculos em movimento e uma câmera colorida reconheceu a estrada. O computador de bordo baseado na CPU AMD Athlon de 64 bits e com 512 MB de memória conseguiu processar um quadro em quatro segundos.

As câmeras foram montadas acima da roda dianteira em um cardan com giroestabilização, e outro dispositivo com giroscópio e medição de inércia forneceu dados de orientação e aceleração. Os transdutores ópticos rastreavam o ângulo e a velocidade da direção e o GPS rastreava a localização da motocicleta.

A equipe planejou pegar um conjunto de waypoints - que a DARPA emitiu pouco antes da corrida - e processá-los usando um aplicativo especialmente escrito "para aumentar a densidade dos waypoints e fornecer ao dispositivo uma rota mais densa". A motocicleta deveria se basear nesses dados e navegar no deserto, usando câmeras para detectar pedras, buracos e outros dispositivos.

"De fato, muitas pessoas reuniram coisas diferentes e analisaram o que resultou nisso", disse Lewandowski. Ele esperava instalar um radar de varredura mecânica a 77 Hz, mas não conseguiu fornecer energia. "Recebi uma descarga de corrente cerca de dez vezes em um dia, tentando descobrir onde estava o circuito neste dispositivo", lembra ele. "Não conseguimos fazer o trabalho - mas não experimentamos lasers".

Muitos componentes foram fornecidos por fabricantes e vendedores sob acordos semelhantes a patrocínios. A Hobby Engineering , uma vendedora de kits de robôs, participou do projeto quando Lewandowski ligou para o fundador, Ell Margolis, às 3 da manhã. "Lewandowski ficou surpreso ao atender o telefone", escreveu Margolis em um comunicado à imprensa durante a competição. "Ele não esperava uma resposta, muito menos ajuda real, mas se desesperou o suficiente para tentar".

Algumas horas depois, eles se encontraram no showroom da Hobby Engineering, onde Margolis entregou vários microcontroladores e ofereceu ajuda para encontrar bugs, para que Lewandowski pudesse pegar o início da demonstração do dispositivo.

Ninguém na equipe trabalhou no projeto mais do que Lewandowski, lembra Randy Miller, agora trabalhando como engenheiro e desenvolvedor : "Ele podia trabalhar a noite toda e arar por dois ou três dias sem parar, sem dormir".

À medida que a competição se aproximava, Lewandowski estava pensando cada vez mais no que poderia acontecer se a equipe Blue enfrentasse os testes semanais de qualificação na Califórnia e chegasse a esse evento perceptível (e potencialmente lucrativo). Lewandowski mudou o nome bobo Dexterit para o mais memorável GhostRider e fez um comunicado à imprensa que incluía seu próprio perfil (no qual ele batizou seu ídolo Bill Gates), slides de apresentação e cartas de patrocinadores como Agilent e Crossbow Technology . Em 2004, ele também fundou a Robotic Infantry Inc [infantaria robótica] para "estudar as possíveis aplicações militares e comerciais dessa tecnologia".

De acordo com os slides da apresentação, as próximas etapas da empresa foram incluir a modelagem 3D dos componentes GhostRider, criar um modelo elétrico de fibra de carbono e aprimorar os sensores e o software. Em 2007, Lewandowski esperava oferecer um produto adequado para dirigir na estrada e pronto para "considerar aquisições de tecnologia e explorar o potencial de investimento ou IPO".

A equipe azul trabalhou no GhostRider até o último minuto e acrescentou o desligamento remoto que a DARPA insistia, apenas alguns dias antes do início da competição. "Como as outras equipes que participaram da competição, era muito difícil lembrar o GhostRider a tempo", disse Lewandowski. - Nossa prioridade era primeiro fazê-lo andar e só então parar. A parada não foi um problema para nós: se algo não funcionou, simplesmente caiu ".

Em 8 de março de 2004, 25 equipes chegaram a uma pista de corrida da Califórnia perto de Los Angeles para uma corrida de qualificação. A DARPA marcou a uma distância de 2,2 km os obstáculos que os carros encontrarão em uma corrida real - colinas de lama, buracos, cercas e poços de areia. Os carros tiveram que passar por uma verificação de segurança e completar pelo menos duas corridas à distância.


Lewandowski prepara GhostRider para a corrida, 13 de março de 2004

Os 15 carros mais rápidos e capazes seriam admitidos no Grand Challenge, e o GhostRider enfrentou uma batalha com equipes que tinham um bom financiamento - por exemplo, das universidades de Stanford e Carnegie Melon, Caltech e da empresa de frete Oshkosh Truck Corporation.

"No primeiro ano, nos qualificamos", disse Lewandowski em seu testemunho. "E das 109 equipes que enviaram a inscrição, apenas 14 se qualificaram, incluindo nós".

Mas como exatamente o GhostRider acabou na competição é um pouco incompreensível. A equipe azul deveria fazer a primeira corrida em 9 de março, e sua versão única de duas rodas atraiu uma grande multidão de espectadores. Infelizmente, o Los Angeles Times escreveu que, naquele dia, o GhostRider caiu de lado, dirigindo apenas 4,5 metros.Na manhã seguinte, o GhostRider estava de volta ao serviço, mas novamente não pôde concluir a corrida, como noticiam as notícias da DARPA . Lewandowski geralmente disse à DARPA que a equipe azul está interrompendo suas tentativas. E o GhostRider não foi o único - muitas equipes dificilmente forçaram seus carros a dirigir sem encontrar obstáculos e sem sair do curso.

11 de março, último dia de qualificação, 38 equipes tentaram fazer o curso. Não havia equipe azul entre eles. Ao final da qualificação, sete carros conseguiram percorrer a distância pelo menos uma vez, e outros oito entraram na categoria de "parcialmente concluída" a corrida, conforme determinado pela DARPA. Isso apenas constituiu as 15 equipes que a DARPA queria permitir diretamente para as corridas em 13 de março.

Quatorze das quinze equipes apareceram no devido tempo para a corrida. Uma, a Rover Systems, uma inovadora off-road com baixo centro de gravidade e direção nas quatro rodas, não estava na lista, apesar de ter dirigido algumas partes do percurso duas vezes. Em vez disso, a DARPA decidiu incluir o GhostRider na lista , que mostrava pouco progresso em seu primeiro dia.

Lewandowski explicou isso dizendo que eles "mereciam seu lugar" na corrida. "Mostramos que podemos forçar a motocicleta a deixar o portão, virar, dirigir em frente e colidir com a cerca", disse ele. Talvez o projeto tenha sido ajudado pelo fato de Lewandowski andar de moto em círculo no estacionamento ao lado da pista para as corridas de qualificação.

Se o motivo foi um sucesso inesperado ou a capacidade de Lewandowski de atrair atenção, o GhostRider teve a oportunidade de participar de uma corrida de 230 km entre as cidades de Barstow, na Califórnia, e Las Vegas, em Nevada, por um prêmio de US $ 1 milhão.


O GhostRider vira após colidir com um muro na corrida de qualificação do DARPA Grand Challenge de 2005. Como resultado, ele não chegou à corrida final.

Lewandowski avaliou com sobriedade as perspectivas do GhostRider. "Não tivemos chance de ganhar, nem sequer teríamos gasolina suficiente para cobrir toda a distância", disse ele. "Mas esperávamos pelo menos sair do portão, passar pelas primeiras curvas e depois, provavelmente, entrar em alguma árvore depois de cerca de 100 metros."

Mas quando a pistola de partida soou, o GhostRider não conseguiu bater seu recorde pessoal de 4,5 metros.Em vez de correr para o deserto com um zumbido, ele simplesmente caiu. Sua competição terminou em alguns segundos.

"É muito difícil dirigir uma motocicleta manualmente quando ela tenta se equilibrar - ela resiste", disse-me Lewandowski. - Portanto, desativamos a estabilização quando dirigimos a motocicleta até o início e esquecemos de clicar no interruptor para ligá-la novamente. Foi uma pena. "

Vergonha ou não, mas a participação do GhostRider na primeira corrida do Grand Challenge fez o nome do engenheiro de 23 anos. Como nenhum carro chegou à linha de chegada naquele ano, a DARPA convidou todos os finalistas a voltar e participar da próxima corrida de 2005, desta vez por um prêmio de US $ 2 milhões.

O GhostRider novamente não conseguiu terminar a corrida de qualificação, embora desta vez a DARPA não tenha começado a incluí-lo na corrida principal. Ela foi vencida pelo Stanley, um carro robótico baseado no crossover Volkswagen Touareg, criado em Stanford por uma equipe liderada por Sebastian Tran.


Da esquerda para a direita: Anthony Lewandowski, Sebastian Tran e Chris Armson com um dos primeiros veículos robóticos do Google.

Tran estava imbuído de simpatia por Lewandowski e, depois das corridas, fez uma visita ao laboratório de Stanford. Em 2006, Tran convidou Lewandowski para ajudá-lo com o projeto de layout da câmera VueTool, que atraiu a atenção do Google, que contratou toda a equipe da VueTool no próximo ano para desenvolver seu sistema StreetView. Por alguns anos, Lewandowski e Tran criaram o primeiro robomobile para o Google, e o resto é história.

Lewandowski não está pronto para falar sobre o que fará em seguida. Mas é improvável que isso esteja relacionado às motocicletas. Ele ri quando pergunto se ele estava pensando em voltar à ideia de uma motocicleta autônoma. "Não acho que seja uma boa plataforma para veículos autônomos", diz ele. "Isso é bom para o treinamento, e pode ser feito para funcionar, mas não há necessidade de dificuldades extras e é muito difícil transportar carga".

"Seria interessante refazer o GhostRider apenas por diversão", acrescenta. "Mas não está muito relacionado aos robomobiles".