FT-Utah

Field Trials Utah mit dem TransTerrA System

Das Vorhaben FT-Utah befasst sich mit der Erprobung von robotischen Systemen für den Einsatz im Bereich der planetaren Exploration. Im Rahmen des Vorhabens wurde im Oktober und November 2016 eine vierwöchige Feldtestkampange in der Wüste Utahs, USA, durchgeführt. Hierbei wurden die Systeme in intensiven Versuchen in natürlichem, unstrukturiertem und Mars ähnlichem Gelände zu erprobt und von Bremen aus über mehr als 8300 km Distanz überwacht und kommandiert.

Laufzeit: 01.06.2016 bis 31.03.2017
Zuwendungsempfänger: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH & Universität Bremen
Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Förderkennzeichen: Gefördert von der Raumfahrt-Agentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages unter dem Förderkennzeichen 50 RA 1621 und 50RA1622 (Universität Bremen).
Webseite: https://twitter.com/ft_utah
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: TransTerrA
Semi-autonome kooperative Exploration planetarer Oberflächen mit Errichtung einer logistischen Kette sowie Betrachtung terrestrischer Anwendbarkeit einzelner Aspekte (05.2013- 12.2017)
Verwandte Robotersysteme: Coyote III
SherpaTT
Verwandte Software: NDLCom
Node Level Data Link Communication

Projektdetails

SherpaTT mit BaseCamp und GPS-Modul in der Wüstenlandschaft (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Coyote III beim Erklimmen eines felsigen Hügels (Foto: Tobias Stark, DFKI GmbH)
SherpaTT und Coyote III bei dedizierten Tests zur Lokomotion in steilen Hängen (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Missionssteuerung mittels Exoskelett aus dem Bremer Leitstand mit Visualisierung einer Umgebungskarte und Kamerabildern von SherpaTT und Coyote III (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Abgesetztes BaseCamp als Kommunikationsknoten (Foto: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Für die Feldtests wurden die im Vorhaben TransTerrA entwickelten und aufgebauten robotischen Systeme verwendet. Hierbei handelt es sich um:

  • SherpaTT: Ein hybrider Schreit-Fahrrover mit aktivem Fahrwerk
  • Coyote III: Ein Mikro-Rover für unstrukturiertes Gelände
  • BaseCamp und Payload-Items: Modulare Knoten-punktstation und Nutzlastkontainer
  • Mobiler Leitstand als Missionskontrollstation vor Ort
  • Bodenstation mit Exoskelett in Bremen, Deutschland, zur entfernten Missionskontrolle

Im Rahmen der Feldtestkampagne wurden die Systeme auf drei unterschiedlichen Ebenen erprobt: (i) Einzelsystemtests hinsichtlich Lokomotion in unstrukturiertem Gelände, (ii) Einzelsystemtests hinsichtlich Autonomie und (iii) Gesamtsystemtest in einer simulierten kooperativen Probenrückholmission. Hierbei stand die Durchführung der (teil-) autonomen Missionssequenz unter Einbindung aller beteiligten Robotersysteme und der Kontrollstation in Bremen im Vordergrund.
Im Feldversuch wurde eine semi-autonome kooperative Exploration planetarer Oberflächen mit Errichtung einer logistischen Kette im Rahmen einer Sample-Return Mission erfolgreich demonstriert.
SherpaTT fungierte in dem Szenario als Explorations- und Probenahmerover, während Coyote III die Rolle eines Shuttles übernahm, welches die entnommenen Proben einsammelt und zur Rückkehrstation zurückführt. Die Durchführung und Kontrolle der Missionssequenz erfolgte per Satellitenlink aus der in Bremen, Deutschland, errichteten Kontrollstation. Hier wurde ein Virtual Reality Lab zur Darstellung der Missionsparameter verwendet, während die Mehrrobotermissionssteuerung durch einen Operator mittels eines Exoskeletts erfolgte.

Neben der Erprobung einer geschlossenen Missionssequenz wurden außerdem die Performanceparameter der Einzelsysteme im Referenzgelände getestet. Weiterhin konnten Teilaspekte der autonomen Exploration erprobt werden, welche sich sowohl auf die Einzelsysteme beziehen, aber auch im Mehrroboterteam durchgeführt wurden.

Die Ergebnisse der Feldtestkampange fließen unter anderem in das Vorhaben TransTerrA ein, in dem neben der extraterrestrischen Exploration auch der Transfer der entwickelten Technologie für terrestrische Anwendungen untersucht wird.

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.

Publikationen

2018

Design and Field Testing of a Rover with an Actively Articulated Suspension System in a Mars Analog Terrain
Florian Cordes, Frank Kirchner, Ajish Babu
In Journal of Field Robotics, Wiley, volume 35, number 7, pages 1149-1181, Oct/2018.
Design and Experimental Evaluation of a Hybrid Wheeled-Leg Exploration Rover in the Context of Multi-Robot Systems
Florian Cordes
Bremen, Germany, 2018. University of Bremen.

2017

Field Testing of a Cooperative Multi-Robot Sample Return Mission in Mars Analogue Environment
Roland Sonsalla, Florian Cordes, Leif Christensen, Thomas M. Roehr, Tobias Stark, Steffen Planthaber, Michael Maurus, Martin Mallwitz, Elsa A. Kirchner
In Proceedings of the 14th Symposium on Advanced Space Technologies in Robotics and Automation (ASTRA 20017), (ASTRA-2017), 20.6.-22.6.2017, Leiden, ESA, Jun/2017. ESA/ESTEC.
Bremer Roboter-Team auf Marsmission in der Wüste Utahs
Roland Sonsalla, Florian Cordes, Leif Christensen, Steffen Planthaber, Michael Maurus, Thomas M. Roehr, Tobias Stark, Andrea Fink
In Luft- und Raumfahrt, Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V. (DGLR), volume Jahrgang 38, number 1/2017, pages 36-39, Jan/2017.

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zuletzt geändert am 21.08.2023
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