9. Robotics-Forum an der FH Dortmund

Unser natürlicher Erdbegleiter hat die Menschheit fasziniert seid wir zum ersten Mal unsere Augen himmelwärts richteten. Neben seinen mystischen Qualitäten war der Mond schon immer unser erstes Ziel, wenn neue Technologien es uns erlaubten einen genaueren Blick in den Weltraum zu werfen – von der Entwicklung des Teleskops bis zur bemannten Raumfahrt.

In diesem Vortrag untersuchen wir die Geschichte der Monderforschung und warum der Mond in jüngster Zeit wieder in den Fokus der Weltraumfahrt rückt – mit einer Vielzahl von neuen und zukünftigen Mondmissionen.

Die Erforschung außerirdischer Körper mit Robotern ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Zum Beispiel muss der Roboter in einer unbekannten Umgebung arbeiten, ohne ein globales Positionierungssystem zu haben, das ihm genau sagt, wo er sich befindet. Das Teleoperieren des Roboters ist in den meisten Fällen keine Option aufgrund der geringen Bandbreite und hohen Latenz des Kommunikationskanals. Als Ergebnis muss der Roboter eine Vielzahl verschiedener Aufgaben autonom ausführen. Roboter-Teams können dazu beitragen, die anspruchsvolle Aufgabe in kleinere Teilaufgaben zu zerlegen, die dann einem bestimmten Roboterteammitglied zugewiesen werden können, das auf diese Aufgabe spezialisiert ist.

Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bauen wir ein solches Roboterteam für zukünftige planetare Erkundungsmissionen auf. In diesem Vortrag wird das Roboter-Team vorgestellt, das aus zwei Rovern und einem Flugroboter besteht. Darüber hinaus wird ein Überblick über eine Auswahl aktueller Projekte im Bereich der planetaren Robotik am DLR gegeben.

Wir werden einen genaueren Blick auf unsere Projekte wie ARCHES werfen. Außerdem werden wir erkunden, wie diese Technologie, die wir im Bereich der planetaren Robotik-Erforschung entwickelt haben, uns auch direkt hier auf der Erde helfen kann und wie wir das Wissen für zukünftige Raumfahrtmissionen nutzen können.

Roboter breiten zunehmend ihre Präsenz über die kontrollierten Umgebungen von Laboren hinaus aus und bewegen sich in dynamischen Settings. In solchen Umgebungen ist die Wahrnehmung eine entscheidende Fähigkeit. Neben der Lokalisierung und Hindernisvermeidung ist die objektorientierte Wahrnehmung für die Manipulation ein wichtiges Thema. Künstliche Intelligenz hat in diesem Bereich bedeutende Fortschritte gemacht und beeindruckende Entwicklungen ermöglicht. Allerdings haben diese Methoden Schwierigkeiten mit der Generalisierung, wie zum Beispiel dem Umgang mit unbekannten Objekten, und der Umsetzung von Robustheit in realen robotischen Systemen. 

Diese Präsentation beleuchtet verschiedene Module der objektorientierten Wahrnehmung und erforscht Strategien für die Navigation in sich ständig verändernden Umgebungen.

Der MMX-Rover wird die Oberfläche von Phobos erkunden, dem größeren Mond des Mars. Er wird seine Stereo-Kameras zur Wahrnehmung der Umgebung nutzen, um die Verwendung von auf Bildverarbeitung basierenden autonomen Navigationsalgorithmen zu ermöglichen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt derzeit die entsprechende autonome Navigation, die es dem Rover ermöglichen wird, die Oberfläche von Phobos effizient zu erkunden, trotz begrenzter Kommunikation mit der Erde und langen Reaktionszeiten für Operationen.

In diesem Vortrag geben wir einen kurzen Überblick über die Mission, stellen unsere Navigationspipeline vor und diskutieren die Tests.