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Robot Application Payloads and Services

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Übertragung und Anpassung des Konzepts multifunktionaler Schnittstellen für ad-hoc konfigurierbare Robotersysteme aus der Weltraumrobotik auf terrestrische Anwendungen.  Nach Vorbild der Weltraumrobotik wird eine mechatronische Schnittstelle zur Bestückung von Robotern mit Nutzlastmodulen entwickelt, die den Anforderungen mehrerer terrestrischer Anwendungsbereiche gerecht wird. Zusätzlich werden exemplarisch verschiedene Nutzlastmodule als Demonstratoren für diese Anwendungsbereiche entwickelt und das Gesamtsystem wissenschaftlich untersucht. 

Laufzeit: 01.11.2025 bis 31.05.2028
Zuwendungsempfänger: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH & Universität Bremen
Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)
Förderkennzeichen: 50RP2505
Anwendungsfelder: Agrarrobotik
Logistik, Produktion und Consumer
SAR- & Sicherheitsrobotik
Weltraumrobotik
Verwandte Projekte: MODKOM
Modulare Komponenten als Building Blocks für anwendungsspezifisch konfigurierbare Weltraumroboter (07.2021- 06.2025)
SPACE USB
SPACE Universal Serial Bus (01.2024- 12.2025)
Verwandte Robotersysteme: ARTEMIS
DLR SpaceBot Cup 2013 Rover
SHIVAA
Strawberry Harvester: an Innovative Vehicle for Application in Agriculture
KRIS
KRATOS - Integrations Studie

Projektdetails

Das zentrale Ziel des Vorhabens ist die Übertragung des in der Weltraumrobotik entwickelten Konzepts der multifunktionalen Schnittstellen (MFS) für modulare Robotersysteme auf terrestrische Anwendungen. Mit MFS ausgestattete Roboter können durch verschiedene Nutzlastmodule (NLM) an unterschiedliche Aufgaben angepasst werden. Die Übertragung der Technologie auf terrestrische Anwendungen führt zu veränderten Entwurfskriterien. Im Gegensatz zu Raumfahrtmissionen richten sich die MFS und NLM an Endanwender, die ihren Roboter selbstständig mit entsprechenden Nutzlastmodulen für die jeweiligen Aufgaben ausstatten wollen. Dementsprechend muss das Anwendungskonzept zielgruppengerecht und für Laien verständlich sein. Ein weiterer Aspekt sind die Kosten. Das Design soll mit Hinblick auf mögliche Kosteneinsparungen optimiert werden. Für terrestrische Anwendungen im Außenbereich ist die Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen ein wichtiges Kriterium. Die Schnittstellen müssen sowohl im gekuppelten als auch im ungekuppelten Zustand staub- und wasserdicht sein.

In dem Vorhaben werden neben den Schnittstellen auch einzelne Nutzlastmodule entwickelt. Dabei stehen die gewählten Module stellvertretend für ein breites Spektrum möglicher weiterer NLMs, die den in Tabelle 1 beschriebenen Kategorien zugeordnet werden können. Damit sollen die Vorteile des Konzepts der modularen Robotik und damit der Anpassung eines Trägersystems an unterschiedliche Aufgaben veranschaulicht werden.

Der Nutzen der entwickelten Technologie soll anhand von Validierungstests mit echten robotischen Systemen in anwendungsnahen Testumgebungen für die Bereiche Agrar, Forst und SAR untersucht werden.

KategorieErläuterung
Geräteklassen 
Passive SensorenSensoren mit integrierter Datenverarbeitung.
ErweiterungsplattformenAnhänger, die ihrerseits mit weiteren MFS-Sockeln ausgerüstet sein können.
Aktive WerkzeugeMessgeräte, die mit der Umgebung interagieren oder diese verändern.
  
Betriebsmodi 
AutarkDas NLM arbeitet, sobald es gestartet wurde, selbstständig ohne weitere Interaktion mit dem Roboter.
AusgelöstDas NLM stellt eine oder mehrere auf Abruf verfügbare Funktionalitäten bereit, die von einer übergeordneten Steuerung aktiviert werden müssen. 
SteuerndDas NLM erzeugt Steuerkommandos für den Roboter in Abhängigkeit des Arbeitsfortschrittes des NLM.
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zuletzt geändert am 07.01.2026