StarTiger - Dropship

StarTiger: Terrestrial Dropship Demonstrator

Voll integriertes Dropter-System: Multi-Copter mit Seilwinde und Rover in Flugkonfiguration (Quelle: Florian Cordes/DFKI GmbH)
Voll integriertes Dropter-System: Multi-Copter mit Seilwinde und Rover in Flugkonfiguration (Quelle: Florian Cordes/DFKI GmbH)
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In dem Projekt soll eine terrestrische Demonstration der Landung einer planetaren robotischen Explorationsmission durchgeführt werden. Hierbei werden die Ideen des Skycranes aufgegriffen. Dazu wird ein Multicopter als Flugplattform genutzt, auf dem eine autonome Lageregelung und Flugkontrolle implementiert wird. Eine kombinierte optische und Intertialnavigation sorgt für die Hinderniserkennung und -vermeidung. Das DFKI RIC beteiligt sich durch das mechatronische Design der notwendigen Absetzmechanismen und des Rover-Modells. Der Ablassmechanismus besteht im Wesentlichen aus einer elektromechanisch gebremsten Seilwinde, während der Rover ein Sensorträger ist, der im Rahmen dieses Projektes ein nicht mobiles Modell ist, der Fokus des Projektes liegt auf der Landesequenz. Ein Release-Mechanismus trennt den Rover nach erfolgreichem absetzen von der Flugplattform.

Laufzeit: 01.10.2013 bis 30.06.2014
Zuwendungsempfänger: DFKI GmbH
Fördergeber: ESA
Partner: Airbus DS, spin.works, TU Poznań
Team: Team V - Verhaltenssteuerung und Simulation
Anwendungsfelder: Weltraumrobotik
SAR- & Sicherheitsrobotik
Verwandte Robotersysteme: CARLTON
Flugroboter

Projektdetails

Ablauf der nominalen Demonstrations-Mission: (1) TakeOff und Aufstieg auf 20m. (2) Start Sinkflug und Ablassen des Rovers. (3) Rover-Touchdown. (4) Rover-Release (Quelle: Airbus DS)
Ausschnitte aus einem On-board-Kameravideo: Sequenz des Ablassens und Aufsetzens des Rovers. Im oberen linken Bild ist der Rover in seiner Flugkonfiguration unter der Dropter-Plattform. Zeilenweise sind Ausschnitte des Ablassens bei gleichzeitigem Absinken der Plattform dargestellt. Im letzten Bild hat der Rover Bodenkontakt, woraufhin der Befehl zur Trennung des Seils erfolgt. (Quelle: Tiago Hormigo/spin.works)
Dropter und Rover nach erfolgreichem Flugversuch (Quelle: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Testgelände (40 m x 40 m) der finalen Flugversuche (Quelle: Florian Cordes, DFKI GmbH)
Das Projekt DropShip ist ein ESA-Projekt im Rahmen der StarTiger-Initiative. StarTiger ist eine neue Forschungs- und Entwicklungsinitiative der ESA, die auf eine drastische Reduzierung der Durchlaufzeit für die wichtigsten technologischen Entwicklungen abzielt. In den Projekten im Rahmen der StarTiger-Initiative sollen die administrativen Aufgaben reduziert und ein möglichst großer Fokus auf technische Arbeiten gelegt werden. Die Aufteilung der bearbeitenden Teams in verschiedene Standorte, teils über ganz Europa, soll hier explizit aufgebrochen werden.

Das Projekt Dropship ist ein von EADS Astrium (Airbus DS) in Bremen geführtes Projekt, in dem das DFKI als Unterauftragnehmer beteiligt ist. Neben dem DFKI sind auch jeweils ein Kollege von EADS Astrium France, spin.works aus Portugal und der TU Poznań in Polen beteiligt. Alle Projektmitarbeiter sind am Standort Astrium in Bremen kollokiert.

In dem Projekt soll eine terrestrische Landedemonstration durchgeführt werden, die die Ideen des Skycranes aufgreift, der von der NASA bereits erfolgreich eingesetzt wurde, um einen Rover auf der Marsoberfläche abzusetzen. Dazu wird ein Multicopter (entwickelt durch die TU Poznań) als Flugplattform genutzt, auf dem autonome Lageregelung und Flugkontrolle (Astrium France) implementiert wird. Eine optische und Intertialnavigation (entwickelt von spin.works) sorgt für die Hinderniserkennung und -vermeidung (HDA - Hazard Detection and Avoidance).

Das DFKI beteiligt sich durch das mechatronische Design der notwendigen Absetzmechanismen und des Rover-Mockups. Der Ablassmechanismus besteht im Wesentlichen aus einer elektomechanisch gebremsten Seilwinde. Der Fokus des Projektes liegt auf dem Absetzvorgang an sich, so dass der Rover ein Sensorträger ist, der im Rahmen dieses Projektes nach dem Absetzvorgang nicht aktiv fahren muss. Ein Release-Mechanismus trennt den Rover nach erfolgreichem Absetzen von der Flugplattform.

Alle Ergebnisse und Umsetzungen werden einer Analyse der Repräsentativität unterzogen. Es ist klar, dass Zugeständnisse an die irdischen Bedingungen gemacht werden müssen, es soll aber dennoch in wichtigen Bereichen ein repräsentatives Szenario erreicht werden.

Videos

StarTiger: Mission

Video der finalen Flugversuche auf dem Testgelände in Trauen. Die gesamte Mission mit manuellem TakeOff, autonomer Flugphase, abseilen des Rovers, Bodendetektion und Rover-release wurde erfolgreich durchgeführt. (Quelle: ESA/ DFKI/ Spin.Works/ Poznań University of Technology, IAII/ Airbus Defence & Space)

StarTiger: Dropship

Video vom autonomen Absetzen des Rovers durch die fliegende Plattform. (Quelle: Florian Cordes/ DFKI GmbH, Airbus DS)

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zuletzt geändert am 16.10.2018
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