LunarCobot

Die in LunarCobot geplante Referenzmission soll einer robotischen Assistenz von Analysen interessanter Orte als Vorarbeit für die Ankunft bemannter Missionen entsprechen. Solche Missionen sind von Natur aus anspruchsvoll und können unterschiedliche Fähigkeiten erfordern, die aufgrund von Systembeschränkungen nicht immer auf demselben System verfügbar sein werden. Zu diesem Zweck kann ein heterogenes Roboterteam eingesetzt werden, das aus unterschiedlichen Robotern mit diversen Fähigkeiten besteht.

Der Fokus des DFKI liegt dabei in der Weiterentwicklung von Subkomponenten für die Raumfahrt, welche für eine solche Kooperation von robotischen Systemen genutzt werden kann. Ein Bereich ist hierbei die Weiterentwicklung eines skalierbaren Quasi-Direct-Drive-Motors für Raumfahrtanwendungen mit dazugehöriger Motorelektronik. Ein solcher hochdynamischer Motor kann für Laufroboter als besonders flexibler Bestandteil eines Roboterteams oder auch für einen dynamische Manipulatorarm als funktioneller Bestandteil eines Roboters für Tooling Aufgaben genutzt werden.

Ein weiterer Bereich ist die Weiterentwicklung und TRL-Steigerung einer multifunktionellen Schnittstelle für planetare Anwendungen. Diese kann Module/Komponenten miteinander verbinden, elektrische Leistung übertragen und einen Austausch von Daten ermöglichen. Dies erlaubt eine vereinfachte Integration und Rekonfiguration von Systemen und erhöht gleichzeitig ihre Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Missionen.

Ein weiterer Fokus von LunarCobot liegt auf der hybriden Tether-Technologie, die die Daten- und Energieübertragung über größere Distanzen ermöglicht und vom Projektpartner, der Universität Stuttgart, bearbeitet wird. Dies ist besonders wichtig für die Versorgung von Systemen in dauerhaft beschatteten Bereichen. Ein Beispiel für die Umsetzung dieser Technologien ist der vom Partner entwickelte Microrover Nanokhod. Weitere eingesetzte mobile Rover vom DFKI, die in der Lage sind größere Distanzen zu überwinden und u.a. Manipulationsaufgaben zu erfüllen (wie Coyote III und der Hunter SE), ermöglichen zusammen mit Nanokhod einen Verbund aus heterogenen Systemen. Unter Einsatz der entwickelten multifunktionalen Schnittstelle kann hier die Flexibilität und mögliche Umsetzung verschiedener Missionsszenarien demonstriert werden.

Die Kartierung der neu erkundeten Regionen, insbesondere der verschatteten Bereiche, wird durch die Sensoren und die Umgebungsrepräsentationssoftware an Bord des Rovers ermöglicht. Auf Basis dieser Karten können die besonders interessanten Regionen für die Inspektion im Nahbereich ausgewählt werden.

Um die Zusammenarbeit innerhalb der eingesetzten Robotersysteme als Team zu verbessern, soll kontextuelles Lernen in die Aufgabenverhandlungs- und Koordinierungsprozesse eingesetzt werden. Hardware-Zustände, Umgebungsbedingungen und Teamzusammensetzung können als dynamische Kontexte kodiert werden. Auf diese Weise können sich die Roboter in Echtzeit an (Neu-)Konfigurationen anpassen, was die Widerstandsfähigkeit und Flexibilität bei der Aufgabenzuweisung verbessert.