Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DFKI-Roboter erkunden autonom Lavahöhlen auf Teneriffa

21.11.2017

Vom 5. bis zum 19. November 2017 führte eine zweiwöchige Feldtestkampagne Forscher vom Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) auf die Kanareninsel Teneriffa. Dort testeten sie die im Projekt Entern entwickelten Algorithmen zur autonomen Exploration von Lavahöhlen auf den Robotern CREX und Asguard IV. Die Kampagne bildete den Abschluss des Projektes, in welchem der DFKI-Forschungsbereich gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Robotik der Universität Bremen – beide unter Leitung von Prof. Dr. Dr. h. c. Frank Kirchner – die Einsatzmöglichkeiten von Robotersystemen zur Erkundung planetarer Krater und Höhlen erforschte.

Lavahöhlen, die auf der Erde u.a. auf den Kanaren vorkommen, sind in der Raumfahrt von großem Interesse. Durch ihre geschützte Lage stellen sie auf dem Mond oder anderen Himmelskörpern potentielle Standorte für zukünftige Basislager dar. Um diese auszukundschaften, bieten Roboter ideale Voraussetzungen, da sie ohne aufwendige Infrastruktur langfristig auf fremden Planeten operieren können.


Der sechsbeinige Laufroboter CREX erkundet autonom eine Lavahöhle auf Teneriffa.

DFKI GmbH


Die Forscher des DFKI Robotics Innovation Center und der Universität Bremen bei den Feldtests auf Teneriffa.

DFKI GmbH

Allerdings besitzen bisherige Systeme nicht die Fähigkeiten, die sie bräuchten, um solch unwegsame Gebiete autonom erkunden zu können. Im Projekt Entern entwickelten die Wissenschaftler des DFKI und der Universität Bremen daher innovative Softwaretools, die den teil- und vollautonomen Betrieb von Robotern in schwer zugänglichen Umgebungen ermöglichen. Als Testplattformen dienten der sechsbeinige Laufroboter CREX sowie der Sternrad-Rover Asguard IV, die ihre Fähigkeiten im Rahmen der Feldtestkampagne auf Teneriffa erfolgreich unter Beweis stellten.

Weltraumtaugliche Kommunikationslösung ermöglicht Einflussnahme des Operators

Die Exploration von Höhlen im Weltraum stellt dabei besondere Anforderungen an die Methoden der Navigation und die mobilen Fähigkeiten eines Roboters. Zur Orientierung kann er lediglich auf Satellitenbilder und Höhenkarten, die aus dem Orbit aufgenommen wurden, zurückgreifen. Bei dieser komplexen Aufgabe wird der Roboter durch einen menschlichen Operator überwacht und unterstützt.

Dafür entwickelten die Wissenschaftler in Entern eine weltraumtaugliche Kommunikationslösung, die eine sichere Datenübertragung zwischen dem Robotersystem und der Bodenstation über eine Satellitenverbindung ermöglicht. Wird die Kommunikation zeitweilig unterbrochen, z.B. wenn der Roboter in eine Höhle fährt oder bei anderweitiger Abschattung der Kommunikationsbedingungen, hat der Operator die Möglichkeit, eine bestimmte Kommandosequenz für einen längeren Zeitraum zu bestimmen oder den Roboter autonom agieren zu lassen.

Ein interaktives Wegplanungstool stellt ihm dabei eine Vorhersage über das Verhalten des Roboters während der Ausführung der Kommandosequenz bereit, so dass er diesen bei der Wegfindung unterstützen kann.

„In the loop-Simulation“ gewährleistet sichere Navigation in unwegsamem Gelände

In besonders schwierigen Situationen, wie z.B. bei der Überwindung eines Grabens oder dem Erklimmen einer Steigung, setzen die Wissenschaftler auf eine sogenannte „In the loop-Simulation“. Hierbei wird die Ausführung der erstellten Bewegungspläne zunächst simuliert, bevor sie der Roboter tatsächlich ausführt.

Dafür erstellt das System eigenständig genaue physikalische Simulationen seiner Umwelt. Die Repräsentation des Umweltmodells in der Simulation und für den Roboter ist dabei identisch, so dass dieser im Falle eines Hindernisses interaktiv mit Hilfe eines Operators aus verschiedenen Szenarien eine Lösung zur Überwindung des Hindernisses finden kann.

Das Projekt Entern wurde von Oktober 2014 bis Dezember 2017 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) durch das Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert.

Bildmaterial:
Unter https://cloud.dfki.de/owncloud/index.php/s/LHVn48F1zdypClg stehen Bilder zum Download bereit. Diese können Sie mit Nennung der Quelle gerne verwenden.

Weitere Informationen zum Projekt: www.dfki.de/robotik/forschung/projekte/entern.html

Weitere Informationen zum DFKI Robotics Innovation Center: www.dfki.de/robotik

Kontakt:
Dipl.-Inf. Steffen Planthaber
DFKI Robotics Innovation Center
E-Mail: steffen.planthaber@dfki.de

Pressekontakt:
Unternehmenskommunikation Bremen
E-Mail: uk-hb@dfki.de
Tel.: 0421 178 45 4180

Andrea Fink DFKI Bremen | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Solarenergie: Defekte in Kesterit-Halbleitern mit Neutronen untersucht
07.12.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Plug&Play-Lichtlösung für die NOx-Messung
07.12.2017 | Heraeus Noblelight GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie