Mutige, laufende Roboter für eine autonomere Raumfahrt

Ein System, mit dem Roboter in Weltraumeinsätzen selbstständig Entscheidungen treffen, daran forscht seit dem 1. Juli 2017 ein Team um den Projektverantwortlichen Arne Rönnau am FZI Forschungszentrum Informatik. Mit „intelliRISK“ sollen Roboter die Fähigkeit erlangen, auf planetaren Erkundungsmissionen autonomer und flexibler zu handeln.

Ziel des Projektes ist es, Roboter so zu trainieren, dass sie Risiken selbstständig einschätzen können und die Fähigkeit haben, Situationen bewusst abzuwägen sowie Entscheidungen zu treffen. Bei dem Projekt im Einsatz ist Lauron, ein am FZI entwickelter Laufroboter, der in der Lage ist, sich selbst auf unwegsamem Gelände sicher fortzubewegen. Lauron wird als Test- und Evaluationssystem für Entwicklungen dienen und soll im Zuge dessen auch für planetare Explorationsmissionen erweitert werden.

Bislang entscheiden bei planetaren Erkundungseinsätzen die jeweiligen Missionsteams über die Handlungen der eingesetzten Roboter. Als Grundlage ihrer Entscheidungen verwenden die Teams Daten, die erst mit größerer Verzögerung oder in reduziertem Umfang zur Verfügung stehen.

„Bei der aktuellen Vorgehensweise werden nicht alle Informationen, die dem Roboter vorliegen, an die Missionsteams übertragen und können somit im Entscheidungsprozess nicht berücksichtigt werden“, so Arne Rönnau. Diese Lücke soll das Projekt „intelliRISK“ zukünftig schließen. Das System kann Risiken einschätzen und auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse Situationen selbstständig beeinflussen.

Besonders in Fällen, in denen der Erfolg der Mission wichtiger ist als der potenzielle Schaden an der Hardware, ist die Intelligenz des Systems entscheidend.

Das System „intelliRISK“ befähigt den Roboter in solchen Situationen – wenn er sich beispielsweise mit einem steilen Hang oder einem weiten Graben konfrontiert sieht – Risiken zu erkennen, einzuschätzen und bewusst einzugehen. Dabei kann der Roboter zu Beginn der Mission noch vorsichtig und zurückhaltend handeln, später aber, gegen Ende seiner Lebenszeit, auch mutigere Entscheidungen fällen.

Gerade für den Wissenschaftsstandort Deutschland im Bereich der planetaren Forschung ist das Projekt von großer Bedeutung: „Mit dem Projekt „intelliRISK“ leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Autonomie auf dem Gebiet der Robotik“, so Arne Rönnau.

Neben der Raumfahrt könnte das System auch in anderen Bereichen zum Einsatz kommen: „Das Risikobewusstsein kann in Zukunft auch in Industrie-4.0-Anwendungen genutzt werden, um sicherer mit Menschen kooperieren und Unfälle vermeiden zu können“, meint der Robotik-Experte.

Doch auch im Katastrophenschutz und der Bergung könnte der Roboter das Wohl der Menschen über sein eigenes setzen, um auch in schwierigen Situationen eine Rettung zu ermöglichen.

Das Projekt „intelliRISK“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) betreut. Die Projektlaufzeit ist auf den Zeitraum vom 01.07.2017 bis 30.06.2020 festgelegt.

Über das FZI Forschungszentrum Informatik

Das FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit. Geführt von Professoren verschiedener Fakultäten entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung bereit. Alle Bereiche des FZI sind nach DIN EN ISO 9001:2015 zertifiziert. Hauptsitz ist Karlsruhe.
Das FZI ist mit einer Außenstelle in Berlin vertreten.

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Lauron bei der Qualifikation für das SpaceBot Camp 2015 des DLR

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