VIPE

Der Valles Marineris, ein zerklüfteter Grabenbruch, stellt hohe Anforderungen an eine Explorationsmission, die mittels eines Schwarms heterogener Roboter durchgeführt werden soll. Während die im Vorhaben VaMEx I erforschte Kombination aus Rovern und Fluggeräten bereits eine wesentliche Erweiterung des Einsatzbereichs für eine Explorationsmission ermöglicht,
stellt die Erkundung von Höhlen, steilen Hängen und zerklüfteten Felsformationen weiterhin eine große Herausforderung für eine autonome Navigation dar. Ziel des Vorhabens VIPE ist es, diese verbleibende Lücke im Roboterschwarm zu schließen. Um dies effizient und kostengünstig zu erreichen, soll dabei auf Expertise und Hardware aus vorangegangenen Vorhaben  zurückgegriffen sowie Synergien mit parallel laufenden Vorhaben ausgenutzt werden. So soll für die Entwicklung der hominiden Roboterplattform auf dem im Vorhaben „iStruct“ entwickelten vierbeinigen Laufroboter „Charlie“ aufgebaut werden. Dieser ist aufgrund seiner leichten und hochintegrierten Bauweise, seiner Agilität und taktilen Sensorik ideal geeignet um schwieriges Gelände zu überwinden. Weiterhin soll ein neuartiger visueller Positionierungs- und Kartierungsansatz erforscht werden, der durch den Einsatz einer 360° Panoramakamera eine sehr driftarme Positionsbestimmung auch unter den erwähnten, anspruchsvollen Bedingungen ermöglicht. Diese visuelle Positionierung soll durch einen komplementären propriozeptiven Ansatz ergänzt werden, der anhand von taktilen Sensoren die Körperlage und -bewegung im Raum wahrnimmt und in Positionsinformationen umsetzt. Dies ist Voraussetzung für eine Bewegungsplanung und reaktive Bewegungssteuerung, die den Roboter  autonom Hindernisse überwinden lassen. Durch Austausch der Kartendaten mit einer übergeordneten Netzwerkintelligenz ist eine vollautonome Navigation selbst in schwierigem Gelände möglich. Die in diesem Vorhaben zu erforschenden Technologien sind auch auf der Erde in zahlreichen Anwendungen wie der Personennavigation, Servicerobotik, Höhlenexploration, beim Katastrophenschutz (Fukushima, Erdbebengebiete, etc.) von großem Nutzen. Dabei sind jedoch zusätzliche Anforderungen zu berücksichtigen. Ziel dieses Vorhabens ist es daher außerdem, die für zentrale Transferanwendungen notwendigen Erweiterungen dieser Schlüsseltechnologien zu erforschen, um diese für terrestrische Anwendungen nutzbar zu machen.