Maritime Explorationshalle

Panoramaansicht des großen Salzwasserbeckens
Panoramaansicht des großen Salzwasserbeckens (Foto: DFKI GmbH)

In der rund 1.300 m² großen Maritimen Explorationshalle können neue Robotertechnologien für den Einsatz auf und unter Wasser getestet werden. Konkrete Missionsszenarien aus dem Alltag der Offshore-Industrie werden nachgestellt, Manöver gefahren sowie die Fähigkeiten zukünftiger Systeme entwickelt, getestet und demonstriert. Darüber hinaus können Systeme für die Weltraumrobotik in simulierter Schwerelosigkeit getestet werden. Die Infrastruktur der Halle besteht aus einem Salzwasserbecken, zwei kleineren separaten Testbassins, einem Virtual Reality Labor, einer Druckkammer sowie einer vollständigen technischen Einrichtung; von Kränen bis zu weiteren Arbeitslaboren.

Kofinanzierung

Der Neubau samt Maritimer Explorationshalle wurde mit 3,1 Mio. Euro aus EFRE-Mitteln sowie mit 4 Mio. Euro vom DFKI selbst finanziert.

Infrastruktur samt technischer Daten auf einen Blick:

Zusätzliche separate Testbecken
Zusätzliche separate Testbecken
Druckkammer
Druckkammer
Virtual Reality Lab
Virtual Reality Lab

  • großes Testbecken 3.400 m³ - 23 m x 19 m x 8 m

    • viel Platz für Roboter und Experimente
    • 3,4 Mio. Liter Salzwasser
    • Stellfläche für zwei 20 Fuß-Container am Beckenrand und großzügige Logistikfläche vor dem Gebäude

  • Unterwasser-Motion-Tracking-System

    • ermöglicht die milimetergenaue Lokalisierung

  • Portalanlage mit drei Translationsachsen

    • zur exakten Bewegung von Versuchskörpern

  • Druckkammer 

    • zur Simulation von bis zu 6.600 m Meerestiefe (660 bar)

  • Mehrere Krananlagen von 250 kg bis 12.5 t

Großes Salzwasserbecken

Kernstück der Testanlage ist das 23 Meter lange, 19 Meter breite und 8 Meter tiefe Becken. Mit 3,4 Mio. Litern Salzwasser schafft es Forschungsbedingungen, die von der Witterung unabhängig, kontrollier- und beobachtbar sind, zudem aber realitätsnahe Bedingungen für den Robotereinsatz bieten.

 

 

Bild des Beckens Perspektive 1
Zweikrananlage (Foto: Annemarie Hirth, DFKI GmbH)
Bild des Beckens Perspektive 2
In 3,4 Mio. Litern Salzwasser können Tauchroboter getestet werden (Foto: Matthias Goldhoorn, DFKI GmbH)
Roboter durchs Beckenfenster im Foyer
Aus dem Foyer lässt sich Roboter Dagon durchs Panoramafenster bei einer Testfahrt beobachten (Foto: Annemarie Hirth, DFKI GmbH)

Separate Testbecken

Des Weiteren befindet sich in der Maritimen Explorationshalle ein 40.000 Liter Wasser fassendes Glasbecken, das drei verglaste Wände hat. So können Robotersysteme bei Testläufen aus nächster Nähe beobachtet werden. In einem weiteren Testbassin, das so genannte schwarze Becken, kann das Wasser eingetrübt sowie das gesamte Becken abgedunkelt werden, um Sichtverhältnisse analog zur Tiefsee herzustellen. Die gesamte Fläche ist von einer Hängekrananlage überspannt, die 500 Kilogramm tragen kann.

 

 

Glasbecken 40 m³

Glasbecken von vorne (Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH)
Glasbecken von vorne (Foto: Annemarie Popp, DFKI GmbH)
Max. Füllmenge:40 m³
Maße (L x B x H): 5 m x 4 m x 2,2 m 
Einsichtmöglichkeit:       3 Glaswände
Krananlage 500 kg Brückenkran
Besonderheit:  Vollständige Beobachtbarkeit von außerhalb

Schwarzes Becken 20 m³

Außenansicht des schwarzen Beckens (Foto: Annemarie Hirth, DFKI GmbH)
Außenansicht des schwarzen Beckens (Foto: Annemarie Hirth, DFKI GmbH)
Verdichtungs- und Lichtschutz
Verdichtungs- und Lichtschutz
Testlauf des Greifroboters "CManipulator" im schwarzen Becken
Testlauf des Greifroboters "CManipulator" im schwarzen Becken
Max. Füllmenge:20 m³
Maße (L x B x H):3,60 m x 2,80 m x 2,50 m
Einsichtmöglichkeit:     2 kleine Sichtfenster
Krananlage500 kg Brückenkran
AusstattungPortalkran
Besonderheit:

Abdunkel- und eintrübbar zur Simulation herausfordernder Sichtverhältnisse

Infrastruktur

Kameras des Unterwasser-Tracking-Systems (Foto: DFKI)
Kameras des Unterwasser-Tracking-Systems (Foto: DFKI)
Tracking-Marker an einem ROV (Foto: DFKI)
Tracking-Marker an einem ROV (Foto: DFKI)

Unterwasser Motion Tracking System

Für die millimetergenaue Lokalisierung der Robotersysteme im großen Salzwasserbecken kommt eine Technik aus der Film- und Spieleindustrie zum Einsatz: 3D-Motion-Capturing. Insgesamt zwölf Kameras erkennen optische Marker an den Robotern und berechnen daraus die genaue Position und Lage im Becken. Mit diesen Daten kann die Präzision der Roboter und ihrer Sensoren evaluiert werden.

 

Hersteller:Qualisys AB
Kameras 12 Stück
Auflösung:       12 Megapixels pro Kamera
Abtastrate300 Hz
Genauigkeit:  Ca. 4 mm

 

 

Portalkran

Portalkran am schwarzen Becken (Foto: DFKI)
Portalkran am schwarzen Becken (Foto: DFKI)

Das Schwarze Becken ist mit einem leistungsfähigen Portalkran mit drei Translationsachsen ausgestattet. Mit dem Portalkran können Sensoren, Proben und andere Versuchsobjekte präzise im Wasser bewegt und positioniert werden.

 

Hersteller:Parker Hannifin
Achsen:3 (X, Y, Z)
Maximalgeschwindigkeit:    
5 m/s
Maximalbeschleunigung:10 m/s²
Wiederholgenauigkeit:+/- 0,2 mm
Nutzlast:

1500 N

Maximaler Verfahrweg:X: 3400 mm
Y: 2600 mm
Z: 2000 mm

 

 

 

Druckkammer

Wie verhalten sich Materialien unter hohen Drücken? Wie verändert sich das Verhalten von Sensoren und Aktoren in der Tiefsee? Halten Dichtungen dem hohen Druck stand? Um diese Fragen zu beantworten, verfügt die Maritime Explorationshalle über eine Druckkammer mit der Drücke von bis zu 660 bar erzeugt werden können. Das entspricht einer Wassertiefe von 6.600 Metern.

 

Maximaler Druck:660 bar (entspricht einer Wassertiefe von etwa 6.600 m)
Volumen:75 l
Abmessung:     Innendurchmesser: 40 cm
Nutzbare Tiefe: 60 cm
Einsichtmöglichkeiten:Beobachtung per Kemara
AusstattungPortalkran
Elektrische Durchführung:

Bis zu 48 Leitungen (max. 8 A Stromführung

 

 Weitere Informationen: Druckkammer

 

 

Video

In der Maritimen Explorationshalle werden Robotersysteme für den Einsatz auf und unter Wasser getestet.

© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 07.07.2022
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