Mare-IT

Informationstechnologie für maritime Anwendungen

Im Fokus des Projekts Mare-IT steht die Frage, wie der Informationsfluss zwischen robotischen Systemen, Leitständen, Teleoperationssystemen, digitalen Avataren und betrieblichen Informationssystemen im Zeitalter der Digitalisierung realisiert werden kann. Das Szenario wird mit einem autonomen Unterwasserroboter (AUV) realisiert, welcher mit zwei Manipulatorarmen ausgestattet wird.

Laufzeit: 01.08.2018 bis 30.11.2021
Zuwendungsempfänger: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
Fördergeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Förderkennzeichen: Gefödert vom BMBF, Förderkennzeichen O1lS17029A.
Partner: Wittenstein cyber motor GmbH
SAP SE
ROSEN Technology and Research Center GmbH
Anwendungsfelder: Unterwasserrobotik
Verwandte Projekte: CUSLAM
Lokalisierung und Kartenerstellung in beengten Unterwasserumgebungen (09.2009- 07.2012)
SeeGrip
Autonomer Unterwassergreifer mit taktiler Rückkopplung für form- und kraftschlüssige Objektmanipulation. (09.2009- 03.2013)
TransTerrA
Semi-autonome kooperative Exploration planetarer Oberflächen mit Errichtung einer logistischen Kette sowie Betrachtung terrestrischer Anwendbarkeit einzelner Aspekte (05.2013- 12.2017)
Verwandte Robotersysteme: DAGON
SeeGrip Manipulator
SeeGrip Manipulation System
AUV Cuttlefish
Dual-arm intervention AUV Cuttlefish
AUV Cuttlefish
Cuttlefish - Autonomes Unterwasserfahrzeug mit 2 Armen
DAGON
SeeGrip Manipulator
SeeGrip Manipulation System

Projektdetails

Cuttlefish im Becken der Maritimen Explorationshalle des DFKI (Foto: Thomas Frank, DFKI)
Cuttlefish in Manipulatiponslage im Becken der Maritimen Explorationshalle des DFKI (Foto: Thomas Frank, DFKI)
Entwurf Dual-Arm Interventions-AUV „Cuttlefish“ (CAD, Qelle: Jens Hilljegerdes, DFKI)
Dual Arm AUV „Cuttlefish“ in Manipulationslage (CAD, Quelle: Jens Hilljegerdes, DFKI)
Taktiles Greifersystem für die Tiefsee als Ausgangssystem für Force Feedback bei der Teleoperation (Foto: DFKI)

Im Fokus des Projekts Mare-IT steht die Frage, wie der Informationsfluss zwischen robotischen Systemen, Leitständen, Teleoperationssystemen, digitalen Avataren und betrieblichen Informationssystemen im Zeitalter der Digitalisierung realisiert werden kann. Das Szenario wird mit einem autonomen Unterwasserroboter (AUV) realisiert, welcher mit zwei Manipulatorarmen ausgestattet wird.

Diese Plattform wird in der Lage sein, für die Bewältigung von Manipulationsaufgaben an Unterwasserstrukturen von einem autonomen Modus in einen semi—autonomen Modus zu wechseln. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, dass AUVs zukünftig auch Aufgaben von bisher kabelgebundenen und vollständig teleoperierten Systemen (ROVs) übernehmen können. In Verbindung mit der Möglichkeit, dauerhaft am Meeresboden verbleiben zu können, stellt ein solches System eine Innovation im Bereich der Unterwasserrobotik dar.

Um dieses Ziel zu erreichen sind eine ganze Reihe von wissenschaftlichen Fragestellungen zu beantworten. Diese umfassen das Systemdesign von AUVs mit Manipulatorarmen, die Regelung von Unterwasserfahrzeugen während der Handhabung von Objekten in der Wassersäule, die Aufbereitung von komplexen Sensordatenströmen in Leitständen der Operatoren sowie die Ansteuerung und Rückkopplung von Teleoperationssystemen wie bspw. Exoskeletten bei Aufgaben mit limitierter Bandbreite zur Übertragung von Informationen.

Diese Fragen werden gemeinsam mit mehreren Verbundpartnern angegangen. Die Firma Wittenstein cyber motor GmbH entwickelt im Rahmen des Projektes neuartiger Thrustersysteme, die Firma ROSEN Technology Research Center GmbH entwickelt Sensorik für die prädiktive Wartung und die Firma SAP SE untersucht die Einbindung von robotischen Systemen in betriebliche Informationssysteme.

Neben dem Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für künstliche Intelligenz arbeiten die Bereiche Eingebettete Intelligenz an der Entwicklung neuartiger Sensorsysteme für den Unterwasserbereich sowie der Bereich Kognitive Assistenzsysteme an intuitiven Benutzerschnittstellen.

Videos

Mare-IT: Leistungsstarke IT-Infrastruktur für Unterwasser-Wartung mit bahnbrechendem zweiarmigem AUV

Das Projekt Mare-IT konzentriert sich auf die Verbesserung des Informationsflusses zwischen Unterwasserrobotersystemen, Unterwasseranlagen und landgestützten Kontrollstationen, um Inspektionsdaten in Unternehmensinformationssysteme zu integrieren. Das angestrebte Szenario wird mit dem kürzlich entwickelten autonomen Unterwasserfahrzeug (AUV) Cuttlefish realisiert, das mit zwei Roboterarmen zur Interaktion mit Unterwasserstrukturen ausgestattet ist.

Publikationen

2022

The Hydrobatic Dual-Arm Intervention AUV Cuttlefish
Leif Christensen, Jens Hilljegerdes, Michael Zipper, Andrej Kolesnikov, Benjamin Hülsen, Christian Ernst Siegfried Koch, Marc Hildebrandt, Leon C. Danter
In OCEANS 22 Hampton Roads, (OCEANS-2022), 17.10.-20.10.2022, Hampton Roads, VA, IEEE, pages 1-8, Oct/2022. MTS / IEEE OES.

2020

Lightweight and Framework-Independent Communication Library to Support Cross-Plattform Robotic Applications and High-Latency Connections
Leon Cedric Danter, Steffen Planthaber, Alexander Dettmann, Wiebke Brinkmann, Frank Kirchner
In 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS '20), (i-SAIRAS), 19.10.-23.10.2020, Online-Conference, o.A., Oct/2020.

2019

A Framework for On-line Learning of Underwater Vehicles Dynamic Models
Bilal Wehbe, Marc Hildebrandt, Frank Kirchner
In International Conference on Robotics and Automation, (ICRA-2019), 20.5.-24.5.2019, Montréal, Québec, IEEE, 2019. IEEE Robotics and Automation Society.

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zuletzt geändert am 04.01.2024