DLR SpaceBot Cup

Weltraumroboter der Zukunft kämpfen um den Sieg

| Autor / Redakteur: Peter Koller / Sariana Kunze

Das Team Artemis (Autonomous Rover Team for Exploration and Manipulation Intended for SpaceBot) besteht aus 14 Studenten sowie Mitarbeitern des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) und der Universität Bremen. Die Gruppe setzt bei dem Wettbewerb auf zwei Explorationsroboter sowie darauf angepasste Softwarelösungen für Navigation, Planung, Interaktion mit der Umwelt (Manipulation) – also beispielsweise das Aufheben oder Bewegen von Objekten - und Laufzeitüberwachung.
Das Team Artemis (Autonomous Rover Team for Exploration and Manipulation Intended for SpaceBot) besteht aus 14 Studenten sowie Mitarbeitern des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) und der Universität Bremen. Die Gruppe setzt bei dem Wettbewerb auf zwei Explorationsroboter sowie darauf angepasste Softwarelösungen für Navigation, Planung, Interaktion mit der Umwelt (Manipulation) – also beispielsweise das Aufheben oder Bewegen von Objekten - und Laufzeitüberwachung. (DLR)

Welcher Roboter kommt mit den widrigen Bedingungen einer außerirdischen Planetenlandschaft am besten zurecht? Das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) richtet erstmals den deutschen Weltraum-Robotik-Wettbewerb „DLR SpaceBot Cup“ aus.

Am Montag und Dienstag, 11. und 12. November, traten in der Supercrosshalle in Rheinbreitbach bei Bonn insgesamt zehn Teams aus ganz Deutschland mit selbst konstruierten Robotersystemen gegeneinander an. Die Universität Bonn beteiligt sich mit dem Team „NimbRo Centauro“.

Die Aufgabenstellung beim „DLR SpaceBot Cup“ erinnert an ein typisches Explorationsszenario auf einer Planetenoberfläche. Die Roboter müssen in einem schwierigen Gelände teilautonom Objekte auffinden, identifizieren und transportieren, um sie schließlich zu einem Gesamtsystem zu montieren. Hierfür wird die Rheinbreitbacher Supercrosshalle zu einer Art Marslandschaft umgestaltet. „Das Gelände ist für die Roboter eine große Herausforderung: Es geht bergauf und bergab über Sand und Steine. Zudem müssen sie zahlreiche Hindernisse umfahren und Aufgaben lösen“, sagt Prof. Dr. Sven Behnke vom Institut für Informatik VI: Autonome Intelligente Systeme der Universität Bonn.

Ein Laserscanner erstellt Geländemodelle

Sein Team „NimbRo Centauro“ tratt am Montag, 11. November, von 13 bis 14 Uhr mit einem flachen Radroboter an, der mit einem Manipulator ausgestattet ist. „Besonders interessant daran ist die umfangreiche Sensorik, die dem Roboter die autonome Bewältigung seiner Aufgaben ermöglichen soll“, berichtet Prof. Behnke. So sitzt auf dem „Explorer“ ein 3D-Laserscanner, der in einem Umkreis von 30 Metern rundum die Umgebung erfasst, sodass der Roboter ein Geländemodell erstellen und damit die Befahrbarkeit einschätzen kann.

Weitere acht Sensoren erfassen die Geometrie und Farbe des Untergrundes in alle Richtungen, damit der Roboter auch kleineren Hindernissen ausweichen kann. Die Datenfülle der zahlreichen Sensoren verarbeitet ein besonders schneller Rechner, der sich an Bord des Roboters befindet.

Insgesamt vier Kameras liefern zudem hochaufgelöste Bilder für die Bedienungscrew und zeigen, wie gut sich „Explorer“ in dem schwierigen Gelände schlägt. Der Roboter soll zwar seine Aufgaben weitgehend selbst lösen, doch ist es möglich, über eine Funkverbindung das System neu zu konfigurieren, falls es zu Problemen kommt. Dann ist die Crew an den Bildschirmen gefragt.

Außerdem waren zwei Mitarbeiter vor Ort, die dann eingreifen konnten, wenn sich „Explorer“ auf der künstlichen Marsoberfläche festgefahren hätte. „Wir verfügen über umfangreiche Erfahrungen bei Fußball- und Haushaltsrobotern und haben in diesen Disziplinen bei zahlreichen Wettbewerben Siege errungen – mit dem DLR SpaceBot Cup wagen wir uns allerdings erstmals in schwieriges Gelände“, sagt Prof. Behnke.

Für Fehler gibt es Strafpunkte

Bei dem Wettbewerb ging es darum, dass die Roboter möglichst schnell auf dem Parcours ihre Aufgaben erfüllen. Für Fehler gibt es Strafpunkte. Eine Jury aus Vertretern der Raumfahrtindustrie, der Robotik-Hersteller und -Anwender sowie der Wissenschaft bewertet die künstlichen Systeme. Die zehn Kandidaten wurden im März ausgewählt. Das DLR förderte jedes Team mit 50.000 Euro.

Ergänzendes zum Thema
 
Darum geht es beim SpaceBot Cup

„In den kommenden Missionen zu anderen Planeten in unserem Sonnensystem werden Roboter eine Hauptrolle spielen. Da muss Deutschland bereit sein und die nötige Technologie in der Schublade haben“, sagt Dr. Gerd Gruppe, für das Raumfahrtmanagement zuständiger Vorstand des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Der SpaceBot Cup sei eine Leistungsschau der Robotik-Wissenschaftsszene und eine Möglichkeit, deutsche Technik für die internationale Bühne vorzubereiten.

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