PRO-ACT (OG11)

Planetary RObots Deployed for Assembly and Construction Tasks

Das Hauptziel von PRO-ACT ist die Implementierung und Demonstration mehrerer Robotersysteme, die miteinander kooperieren können, um verschiedene Aufgaben in einem lunaren Missionsszenario zu erfüllen. Die Ergebnisse aus den vorherigen Operational Grants (OGs) aus dem PERASPERA-Projekt – OG1 ESROCOS, OG2 ERGO, OG3 InFuse, OG4 I3DS, OG5 SIROM – werden berücksichtigt, um (1) die Montage einer ISRU-Anlage auf dem Mond als Vorläufer der menschlichen Besiedlung und (2) eine Teilmontage eines mobilen Portals zu ermöglichen. Das Portal soll sowohl für den 3D-Druck von Bauelementen für die Montage und den Bau menschlicher Lebensräume als auch zur Staubbekämpfung verwendet werden

Laufzeit: 01.02.2019 bis 30.04.2021
Zuwendungsempfänger: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
Fördergeber: Europäische Union
Förderkennzeichen: EU Finanzierung, Horizon 2020 PERASPERA, Fördernummer 821903
Partner:
  • Space Applications Services NV, Belgium
  • GMV Aerospace and Defence SA, Spain
  • Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarow PIAP, Poland
  • Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, France
  • City, University of London, Great Britain
  • AVS added Value Industrial Engineering Solutions SLU, Spain
  • La Palma Research Centre for Future Studies SL, Spain
  • Thales Alenia Space, Great Britain
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: InFuse (OG3)
Allgemeines Framework zur Datenfusion für die Weltraumrobotik (11.2016- 01.2019)
ESROCOS (OG1)
European Space Robot Control Operating System (11.2016- 01.2019)
SIROM (OG5)
Standard Interface for Robotic Manipulation of Payloads in Future Space Missions (11.2016- 02.2019)
FACILITATORS (OG6)
FACILIties for Testing (at) ORbital and Surface robotics building blocks (11.2016- 01.2019)
LIMES
Lernen intelligenter Bewegungen kinematisch komplexer Laufroboter für die Exploration im Weltraum (05.2012- 04.2016)
ADE (OG10)
Autonomous Decision Making in Very Long Traverses (02.2019- 04.2021)
Verwandte Robotersysteme: MANTIS
Multi-legged Manipulation and Locomotion System
MANTIS
Mehrbeiniges Manipulations- und Lokomotionssystem
Verwandte Software: Rock
Robot Construction Kit
Rock
Robot Construction Kit

Projektdetails

Mantis in Manipulationsposition (Foto: DFKI GmbH)
Mantis beim Outdoor-Laufen auf flachem Untergrund (Foto: DFKI GmbH, Alexander Dettmann)
Mantis beim Laufen auf unebenem und sandigen Terrain (Foto: DFKI GmbH, Alexander Dettmann)

In-Situ Resource Utilization (ISRU) ermöglicht Nachhaltigkeit in der Weltraumforschung, indem es die im Weltraum verfügbaren Ressourcen nutzt, um Produkte und Dienstleistungen für die Roboterforschung, die menschliche Erforschung und für kommerzielle Zwecke zu entwickeln.

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) bereitet eine Mission vor, um die Durchführbarkeit der ISRU auf dem Mond nachzuweisen.

Solche ISRU-Anlagen würden dabei als Wasser- und Sauerstoffquelle sowie als menschliche Außenposten dienen und zudem die Lieferung von Wasserstoff und Sauerstoff an verschiedene Orte im Mondraum ermöglichen.

Das Projekt PRO-ACT zielt in diesem Zusammenhang auf einen neuen Ansatz, bei dem mehrere Roboter zur Errichtung einer ISRU-Pilotanlage eingesetzt werden. Dabei sollen die Roboter miteinander auf die Erreichung gemeinsamer Ziele hinarbeiten, u.a. durch kooperative Missionsplanung und ausführende Handlungen für den Transport und die Montage der Anlage und ihrer unterstützenden Infrastruktur.

Das DFKI wird die Zusammenarbeit im multi-robotischen Team innerhalb des planetarischen Konstruktionsszenarios mit dem sechsbeinigen Robotersystem Mantis unterstützen, indem u.a. die Ergebnisse der vorherigen OGs 1-5 in PERASPERA berücksichtigt und implementiert werden.

PRO-ACT ist ein Projekt, das im Rahmen des EU-Förderprogramms Horizont 2020 aus dem PERASPERA (Plan European Roadmap and Activities for Space Exploitation of Robotics and Autonomy)-Aufruf hervorgegangen ist.

Website des H2020-Projekts PRO-ACT

Videos

PRO-ACT: Multi-Roboter-Kooperation im Weltraum

Die Multi-Robotik-Kooperation ist eine von mehreren Schlüsseltechnologien, die für die Erforschung des Planeten als vielversprechend angesehen werden. Im Rahmen des PRO-ACT-Projekts wurden diese Technologien angewandt und weiterentwickelt. Die beteiligten Robotersysteme VELES (ein sechsrädriger Rover von PIAP Space, Polen), Mantis (ein sechsbeiniges Laufrobotersystem von DFKI, Deutschland) und die Mobile Gantry (eine vierrädrige Gantry mit einem 3D-Drucker von AVS, Spanien) waren für die gemeinsame Durchführung von Aufgaben vorgesehen. In den letzten Monaten des Projekts verschlechterte sich die Situation aufgrund der Corona-Pandemie, und infolgedessen nahmen auch die Reisebeschränkungen zu, so dass die gemeinsamen Tests mit den Robotersystemen nicht wie geplant durchgeführt werden konnten. Das Video gibt einen Einblick, wie die kooperativen Aufgaben dennoch getestet werden konnten, um das Projekt erfolgreich abzuschließen.

Weitere Videos zeigen die durchgeführten Abschlusstests im technischen Detail.

PRO-ACT: Planetary Robots Deployed for Assembly and Construction Tasks

The animation shows the planned mission scenarios of the three robotic systems involved.

The robotic systems involved are Mantis from the Robotics Innovation Center of the German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) in Germany, VELES from Piap Space in Poland and the mobile gantry from AVS in Spain.

Intelligente Weltraum-Robotik: DFKI-Wissenschaftlerin Wiebke Brinkmann über die Forschung in Bremen

 

Publikationen

2024

Development strategies for multi-robot teams in context of planetary exploration
Wiebke Brinkmann, Leon Cedric Danter, Amrita Suresh, Mehmed Yüksel, Manuel Meder, Frank Kirchner
In 2024 International Conference on Space Robotics, (iSpaRo-2024), 24.6.-27.6.2024, Luxembourg, o. A., Jun/2024.

2022

Mantis Within a Multi Robot Team for Lunar Exploration and Construction Tasks
Wiebke Brinkmann, Leon Cedric Danter, Tobias Stark, Alexander Dettmann, Matteo De Benedetti, Shashank Govindaraj, Irene Sans Nieto, Alexandru But, Francisco Javier Colmenero, Enrique Heredia, Marcedes Alonso
In Proceedings of the 2022 IEEE Aerospace Conference, 5.3.-12.3.2022, Big Sky, Montana, IEEE, pages 1-15, Mar/2022.

2021

Building a Lunar Infrastructure with the Help of a Heterogeneous (Semi)Autonomous Multi-Robot-Team
Shashank Govindaraj, Wiebke Brinkmann, Francisco Javier Colmenero, Irene Sanz Nieto, Alexandru But, Matteo De Benedetti, Leon Cedric Danter, Mercedes Alonso, Enrique Heredia, Simon Lacroix, Dominik Kleszczynski, Joseph Purnell, Kevin Picton, Nabil Aouf, Luis Lopes
In In Proc. of. 72nd International Astronautical Congress 2021, (IAC-2021), (IAC-2021), 25.10.-29.10.2021, Dubai, n.n., Oct/2021.
Analogue lunar research for commercial exploitation of in-situ resources and planetary exploration - Applications in the PRO-ACT project
Luis Lopes, Shashank Govindaraj, Wiebke Brinkmann, Simon Lacroix, Jakub Stelmachowski, Fran Colmenero, Joseph Purnell, Kevin Picton, Nabil Aouf
EGU General Assembly 2021, Apr/2021.

2020

Enhancement of the Six-Legged Robot Mantis for Assembly and Construction Tasks in Lunar Mission Scenarios within a Multi-Robot Team
Wiebke Brinkmann, Alexander Dettmann, Leon Cedric Danter, Christopher Schulz, Tobias Stark, Adrian Brandt
In 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS '20), (i-SAIRAS-2020), 19.10.-23.10.2020, Online-Conference, o.A., Oct/2020.
Multi-Robot Cooperation for Lunar Base Assembly and Construction
Shashank Govindaraj, Irene Sanz Nieto, Alexandru But, Wiebke Brinkmann, Alexander Dettmann, Leon Cedric Danter, Nabil Aouf, Masoud Sotoodeh-Bahraini, Abdelhafid Zenati, Heitor Savino, Jakub Stelmachowski, Francicso Colmenero, Enrique Heredia, Mercedes Alonso, Joseph Purnell, Kevin Picton, Luis Lopez
In 15th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space, (i-SAIRAS-2020), 19.10.-23.10.2020, Online-Conference, o.A., Oct/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.
PRO-ACT - Planetary Robots Deployed for Assembly and Construction of Future Lunar ISRU and Supporting Infrastructures
Luis Lopez, Shashank Govindaraj, Balazs Bodo, Kevin Picton, Joseph Purnell, Fran Colmenero, Wiebke Brinkmann, Heitor Savino, Jakub Stelmachowski, Nabil Aouf
EGU General Assembly 2020, May/2020.

2019

PRO-ACT: Planetary Robots Deployed For Assembly And Construction of Future Lunar ISRU and Supporting Infrastructure
Shashank Govindaraj, Jeremi Gancet, Diego Urbina, Wiebke Brinkmann, Nabil Aouf, Simon Lacroix, Mateusz Wolski, Francisco Colmenero, Michael Walshe, Cristina Ortega, Balazs Bodo
In In proceedings of 15th Symposium on Advanced Space Technologies in Robotics and Automation (ASTRA 2019), (ASTRA-2019), 27.5.-28.5.2019, Noordwijk, o.A., 2019.
Space Robotic Systems and Artificial Intelligence in the Context of the European Space Technology Roadmap
Wiebke Brinkmann, Florian Cordes, Christian Ernst Siegfried Koch, Malte Wirkus, Raúl Dominguez, Alexander Dettmann, Thomas Vögele, Frank Kirchner
In Proceedings of Space Tech Conferences, 19.11.-21.11.2019, Bremen, o.A., 2019.

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zuletzt geändert am 04.01.2024
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