SherpaTT


SherpaTT
SherpaTT (Stand Juni 2016) (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
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Technische Details

Größe: Variable, smallest foot print: 1m x 1m. Biggest foot print: 2.4m x 2.4m. Height ranges from 0.8m to 1.8m
Gewicht: 150 kg
Stromversorgung: LiPo primary battery: 44,4 V; 10 Ah & LiPosecondary battery: 44,4 V; 10 Ah (autonomous hot switching)
Geschwindigkeit: 0.7 m/s (max) 0.1 m/s (nominal)
Antrieb/ Motoren:
4-wheel drive with active ground adaption, alternatively short traverses of walking motion
Sensoren:
- Lidar: Velodyne HDL-32E
- Laser range finder: Hokuyo UST-20LX
- Camera: Basler Ace (2048 x 2048px, 25 fps)
- IMU: Xsens MTi-300 AHRS
- Force-Torque sensor FT-DELTA 160 at each wheel
Kommunikation:
- Mobile access point: 2.4 GHz, 802.11n,
- Remote control: Bluetooth
- Remote stop: 868 MHz Xbee-Pro
On-Board Computer:
IntelCore i7-4785T, 2.2GHz
Structure and Mechanisms:
- 6 DoF Manipulator
- 4x 5DoF Suspension Units

Organisatorische Details

Fördergeber: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Förderkennzeichen: Grant no. 50 RA 1301
Team: Team V - Verhaltenssteuerung und Simulation
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
SAR- & Sicherheitsrobotik
Unterwasserrobotik
Verwandte Projekte: SIROM
Standard Interface for Robotic Manipulation of Payloads in Future Space Missions (11.2016- 01.2019)
FT-Utah
Field Trials Utah mit dem TransTerrA System (06.2016- 03.2017)
TransTerrA
Semi-autonome kooperative Exploration planetarer Oberflächen mit Errichtung einer logistischen Kette sowie Betrachtung terrestrischer Anwendbarkeit einzelner Aspekte (05.2013- 12.2017)
Verwandte Robotersysteme: Sherpa
Expandable Rover for Planetary Applications
Coyote III

Systembeschreibung

SherpaTT in der künstlichen Kraterumgebung des DFKI RIC (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
SherpaTT, ausgestattet mit finaler Körperhülle und flexiblen Rädern in der künstlichen Kraterumgebung des DFKI RIC. (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
CAD-Rendering der Unterwasserversion SherpaUW (Rendering: David Grünwald, DFKI-GmbH)
SherpaTT ist ein hybrider Schreit-Fahrrover mit einem aktiven Fahrwerk für hohe Geländegängigkeit. Interne Energieversogrung (2x 10.000 mAh@44.4 V), Lidarsensor, Kamera, Laserscanner und der zentrale Manipulatorarm erlauben die Durchführung autonomer Explorationsaufgaben. Durch die Ausrüstung mit 6 standardisierten elektro-mechanischen Schnittstellen, eine davon als Manipulationsinterface des Armes, kann der Roboter an unerschiedliche Aufgaben angepasst werden, z.B. durch ein Probennahmemodul Bodenproben einsammeln und seinem Team-Partner Coyote III übergeben.

Das Gesamtgewicht des Roboters inklusive Manipulatorarm liegt bei rund 150kg. Aufgrund der selbsthemmenden Getriebe im Fahrwerk sind hohe Nutzlastzuladungen möglich, ohne dass der Energiebedarf für die Einhaltung einer Körperhaltung nennenswert steigt.

SherpaTT wird im Rahmen des Projekts TransTerrA entwickelt, welches zum Ziel hat, eine logistische Kette, basierend auf einem heterogenen Team aus mobilen und stationären Robotern, zu errichten. Hierbei wird SherpaTT als Explorationsrover  eingesetzt um größere Geländebereiche genauer zu erkunden und mit dedizierten Probennahmemodulen Gesteins- und Bodenproben zu sammeln und an den Shuttle Rover des robotischen Teams zu übergeben.

SherpaTT basiert auf den Erfahrungen des Sherpa-Rovers aus dem Projekt RIMRES. Insbesondere im Bereich des Fahrwerks wurden Verbesserungen aus den gesammelten Erfahrungen vorgenommen. So wurde ein Kniegelenk eingeführt, durch welches jetzt ein dreidimensionaler Arbeitsbereich des Fahrwerks möglich ist. Durch Prüfung der Verwendung einzelner Freiheitsgrade im ursptünglichen Design konnte für SherpaTT die Zahl der Freiheiten pro Bein (ein Element des aktiven Fahrwerks) von vorher sechs auf nun fünf reduziert werden, während der nutzbare Arbeitsraum signifikant gestiegen ist.

Neben dem primären Einsatzszenario zur Exploration extraterrestrischer Körper, kann SherpaTT auch für terrestrische Anwendungen zum Beispiel im Bereich der zivilen Sicherheit eingesetzt werden. Hier wäre ein Einsatz in Katastrophen Szenarien denkbar. Weiterhin wurde das Fahrwerk wasserdicht ausgelegt. Ein Wechsel des Zentralkörpers erlaubt so die Transformation des Systems zu SherpaUW, welcher beispielsweise bei der Prospektion von Manganknollenfeldern eingesetz werden könnte.

Videos

Field Trials Utah: Roboter-Team simuliert Marsmission in Utah

Eine karge, felsige Wüstenlandschaft und keine Menschenseele weit und breit – um den unwirtlichen Bedingungen auf dem Roten Planeten möglichst nahe zu kommen, testeten Wissenschaftler des Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) vom 24. Oktober bis 18. November 2016 die Kooperation verschiedener Robotersysteme in der Halbwüste des amerikanischen Bundesstaates Utah.

SherpaTT in Außentests

SherpaTT zeigt seine Fähigkeit mittels aktiven Fahrwerk auch große Unebenheiten ausgleichen zu können.

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zuletzt geändert am 10.01.2017
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