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Datum: 16.11.2015

Roboter überzeugt beim DLR SpaceBot Camp Team der Uni Bonn löste bei nationaler Leistungsschau der Weltraumrobotik alle Aufgaben

Welcher Roboter ist bestens darauf vorbereitet, fremde Planeten zu erkunden? Beim SpaceBot Camp des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gelang es dem Team NimbRo der Universität Bonn mit dem Roboter Momaro als einzigem von insgesamt zehn Kandidaten, auf einer nachempfundenen Marslandschaft sämtliche Aufgaben zu lösen. Die nationale Leistungsschau der bodengestützten Weltraumrobotik wurde am Freitag in den Medienparks Hürth abgehalten. Das Team von Prof. Dr. Sven Behnke hat seine Roboter-Technologie auch für irdische Anwendungen entwickelt, bei denen in unzugänglichen oder gefährlichen Umgebungen komplexe Aufgaben gelöst werden müssen.

Zehn Weltraumrobotik-Teams aus Bonn, Berlin, Bremen, Buxtehude, Chemnitz, Karlsruhe, Kassel, Koblenz, Oberpfaffenhofen und Tübingen hatten ein Jahr lang an ihren Robotersystemen gearbeitet. Für die Abschlussdemonstration hatte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Hürth eine anspruchsvolle Umgebung gestaltet, die einer Planetenoberfläche mit unterschiedlichen Untergründen, Höhenunterschieden und Hindernissen nachempfunden war. Dort konnten die Teams zwei Tage lang ihre Roboter trainieren, bevor diese die komplexen Aufgaben weitgehend selbstständig lösen mussten. „Unterstützung durch eine Bedienmannschaft in einer entfernten Bodenstation war aufgrund einer meist unterbrochenen Datenverbindung und langer Signallaufzeiten nur in geringem Maße möglich“, berichtet Prof. Dr. Sven Behnke vom Institut für Informatik VI der Universität Bonn.

Jeder Roboter hatte eine Stunde Zeit, um die Aufgaben zu bewältigen. Momaro startete mit einer Schöpfkelle in der rechten Hand und steuerte zielstrebig auf eine Stelle zu, an der eine Bodenprobe zu nehmen war. Er schürfte das lockere Material und füllte dieses anschließend in einen bereitstehenden Becher. Er ergriff das Gefäß, suchte und fand das zweite in der Arena platzierte Objekt – einen Batteriepack. Beide Gegenstände transportierte er zu einem Basis-Objekt, das sich auf einem Hügel befand. Dort wog er die Bodenprobe, führte den Batteriepack in einen Schlitz ein und betätigte einen Schalter. Diese Aufgaben wurden weitgehend autonom erledigt.

Dann stellte der Roboter von der Augen der Robotik- und Raumfahrtexperten überzeugend unter Beweis, dass er auch einen mit Hindernissen versperrten Weg freiräumen kann. „Es freut mich sehr, dass unser System hier so gut funktioniert hat“, sagt Prof. Behnke. Bis reale Missionen durch solch komplexe Roboter erfüllt werden können, bleibe aber noch viel zu tun.

Der von der Arbeitsgruppe Autonome Intelligente Systeme an der Universität Bonn entwickelte mobile Manipulationsroboter Momaro ist mit einem sehr flexiblen Fahrwerk ausgestattet, das aus vier Beinen besteht, die in lenkbaren Radpaaren enden. Damit kann der Roboter in alle Richtungen fahren, sich der Neigung des Geländes anpassen sowie Hindernisse übersteigen. Außerdem hat er einen menschähnlichen Oberkörper mit gelenkigen Armen und Vier-Finger-Greifern. Zur Umgebungserfassung dienen ein 3D-Laserscanner, eine 3D-Kamera sowie sieben weitere Farbkameras.

Momaro hatte sich schon im Sommer bei einem Roboterwettbewerb bewährt, der in Kalifornien stattfand. Für die SpaceBot-Demonstration entwickelten die Forscher der Universität Bonn die Methoden zur dreidimensionalen Kartierung des Geländes, zur Navigationsplanung sowie zur Erkennung, Lageschätzung und Handhabung der Objekte weiter. Eine 3D-Datenbrille und Sensoren zur Erfassung der Handbewegung sorgen dafür, dass sich ein Mensch in den Roboter hineinversetzen und die Roboterarme bei komplexen Aufgaben einfacher bedienen kann.

Die Entwicklungen im Vorfeld und das SpaceBot Camp wurden vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) finanziert. Die entwickelten Technologien zur mobilen Manipulation und zur Teleoperation sind nicht nur für die Weltraumrobotik relevant, sondern auch für Aufgaben auf der Erde. Auch hier sollen Roboter in unzugänglichen oder gefährlichen Umgebungen komplexe Aufgaben erledigen. Die Bonner Forscher werden in den nächsten drei Jahren in dem Projekt „Centauro“, das von der Europäischen Union gefördert wird, gemeinsam mit Partnern aus Deutschland, Italien und Schweden ein noch leistungsfähigeres Robotersystem für den Einsatz in Katastrophenszenarien entwickeln.

Weitere Informationen, Bilder und Videos:
http://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/Explorer

Webseite des DLR zum SpaceBot Camp:
http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-15747/#/gallery/21160


Kontakt für die Medien:

Prof. Dr. Sven Behnke
Institut für Informatik VI
Arbeitsgruppe Autonome Intelligente Systeme
Tel. 0228/734116
E-Mail: behnke@cs.uni-bonn.de

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