Vortragsdetails

12. Dezember 2018 - 12:30 Uhr
Von: Florian Cordes

Design and Experimental Evaluation of a Hybrid Wheeled-Leg Exploration Rover in the Context of Multi-Robot Systems


In der vorliegenden kumulativen Dissertation werden das Design, die Implementierung, die Kontrolle und eine experimentelle Evaluation eines neuartigen Rovers mit aktivem Fahrwerk vorgenommen und beschrieben.

Durch das hybride Fahrwerk wird eine Basis für vielfältige Lokomotionsformen geschaffen. Das entworfene Kontrollsystem abstrahiert die komplexe Kinematik des Fahrwerks und stellt ein Interface zur Kommandierung des Rovers über wenige Parameter bereit. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf Design und Kontrolle des Fahrwerks sowie der experimentellen Evaluation des resultierenden Rovers.

Der Rover ist Teil eines heterogenen, modularen Multi-Robotersystems welches für eine Probenrückführmission am lunaren Südpol oder in mit derzeitigen System schwer oder gar nicht erreichbaren Gegenden des Mars vorgesehen ist. Die Anforderungen an den Rover, die durch den Einsatz in einem Multi-Robotersystem entstehen, werden dargestellt und in das Design einbezogen. Somit wird die Entwicklung des Multi-Robotersystems als Hintergrund der Entwicklungen des Einzelsystems ebenfalls in dieser Arbeit dargestellt.

Insgesamt wird durch die Entwicklungen eine Kombination verschiedener Lokomotionsformen sowohl im einzelnen Roversystem als auch im heterogenen Multi-Robotersystem angestrebt.

Die folgenden Punkte werden im Rahmen dieser Arbeit bearbeitet:

- Es wird ein aktives Fahrwerk für einen planetaren Rover entworfen, welches aus dem Bereich laufender Systeme wie auch dem Bereich rädriger Lokomotion inspiriert ist. Es werden zwei aufeinander aufbauende Versionen des Fahrwerks entwickelt und integriert. Hierzu zählt das elektromechanische Design ebenso wie die Lokomotionskontrolle des resultierenden Roboters. Die finale Version wird einer detaillierten experimentellen Evaluation unterzogen.

- Es werden modulare, heterogene Multi-Robotersysteme mit Fokus auf planetarer Exploration entworfen und untersucht. Verschiedene Kombinationen von fahrenden und laufenden/kletternden Systemen werden instanziiert: Insgesamt werden drei Multi-Robotersysteme unterschiedlicher Ausprägung und mit verschiedenen Fähigkeiten zur Durchführung unterschiedlicher Aufgaben aufgebaut.

In der Arbeit wird gezeigt, dass durch die Kombination verschiedener Lokomotionsarten erhöhte Fähigkeiten in der Bewältigung von schwierigem Gelände möglich sind. Im Fall der Multi-Robotersysteme betrifft dies zum Beispiel das Erreichen des Inneren von Kratern am Mondsüdpol. Im Rahmen der Untersuchungen des hybriden Einzelsystems wird eine erhöhte Anpassungsfähigkeit des Systems an unstrukturierte Untergründe gezeigt. Hierzu werden sowohl Experimente in einer Laborumgebung als auch ausgedehnte Versuche im Rahmen einer Feldtestkampagne durchgeführt und ausgewertet. Es werden insbesondere der Energiebedarf des aktiven Fahrwerks, die Qualität der Bodenadaption sowie die Fähigkeit der Bewältigung von Steigungen in verschiedenen Fahrwerkskonfigurationen untersucht und untereinander verglichen.

Seminarraum 117
Robert-Hooke-Str. 5
Bremen

In der Regel sind die Vorträge Teil von Lehrveranstaltungsreihen der Universität Bremen und nicht frei zugänglich. Bei Interesse wird um Rücksprache mit dem Sekretariat unter sek-ric(at)dfki.de gebeten.

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zuletzt geändert am 12.12.2018
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