RIMRES

Ein modulares System heterogener Roboter zur Exploration fremder Himmelskörper

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Kerntechnologien für modulare rekonfigurierbare Robotersysteme, mit deren Hilfe in unkooperativen und schwer zugänglichen Einsatzgebieten komplexe Aufgaben robust und effizient gelöst werden können.

Im Vordergrund steht dabei neben neuen Methoden für Autonomie, Navigation und Lokomotion ein hochmodulares Systemkonzept, das untereinander kompatible und über eine einheitliche mechatronische Schnittstelle verknüpfte Module für verschiedene Funktionen vorsieht (z.B. Fortbewegung, Energieversorgung, Datenerfassung, Autonomie, Navigation). Im Fokus der Entwicklungen stehen hierbei extraterrestrische Anwendungen z.B. bei der planetaren Exploration.

Die Modularität des Systems erstreckt sich nicht nur auf die Hardware, auch die Software wird so modular gehalten, dass ein einfaches Hinzufügen und Entfernen von Komponenten möglich wird.

Die Abbildungen zeigen eine schematische Darstellung eines geplanten Szenarios. Mit (A) gekennzeichnet ist ein Landemodul, welches die robotischen Systeme auf der planetaren Oberfläche abgesetzt hat. In der Darstellung ist es mit einem Funkmodul ausgerüstet. (B) zeigt einen radgetriebenen Roboter mit zusätzlichem Akkupack und Funkmodul, der mittels eines Manipulatormoduls einen Sensorknoten absetzt.  
 
Bei (C) entnimmt ein radgetriebenes System eine Bodenprobe mit Hilfe eines entsprechenden Moduls. (D) stellt ein arbeitendes Funkmodul dar. Funkmodule werden genutzt, um beispielsweise die Funkverbindung der mobilen Einheiten mit dem Lander und über diesen mit der Kontrollstation auf der Erde zu halten. Zusätzlich dienen die Kommunikationsknoten als Navigationshilfe.
 
(E) Zeigt einen radgetriebenen und einen Laufroboter im Verbund.  Hierdurch kann die Energieeffizienz des radgetriebenen Systems in der Fortbewegung auf relativ einfachem Terrain ausgenutzt werden. Zusätzlich können radgetriebene Systeme höhere Nutzlasten transportieren als laufende Systeme. An einem wissenschaftlich interessanten Ort, beispielsweise einem tiefen Krater angekommen, klettert der Laufroboter vom fahrenden System und in den Krater hinab, um dort Proben zu sammeln.
 
Bereits während der Fahrt zum Krater kann kooperatives Verhalten der beiden heterogenen Roboter einen Mehrwert für das Gesamtsystem erzeugen: Die Beine des Laufroboters können als Manipulatoren für das radgetriebene System dienen und beispielsweise geologische Untersuchungen in der Ebene ermöglichen.