Wo neue Ideen für Raumfahrt-Roboter geboren werden

Roboter sind heutzutage allgegenwärtig – auf der Erde und im All. Die mit Hightech vollgepackten Helfer übernehmen hier vielfältige Jobs. Die Weltraumrobotik gilt längst als Schrittmachertechnologie auch für terrestrische Anwendungen von der Medizintechnik bis zu Fahrerassistenzsystemen. Für die Entwicklung neuartiger Roboter werden deshalb ständig kreative Köpfe gesucht.

Vor diesem Hintergrund lobte im vergangen Jahr das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen Wettbewerb aus – den „SpaceBot Cup“. Bundesweit gesucht wurden außergewöhnliche Ideen, die zunächst als Projektskizze eingereicht werden konnten. Die Robotik-Experten der Technischen Universität Chemnitz sind nun eines von zehn Teams, die am Wettbewerb teilnehmen werden.

Der Wettbewerb wird finanziell vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unterstützt. Jedes Team erhält 50.000 Euro, um in den kommenden sieben Monaten ein robustes und intelligentes robotisches System zu entwickeln. „Unsere Roboter sollen dann ein zerklüftetes Gelände ähnlich einer Marsoberfläche erkunden, Objekte finden, transportieren und sie zusammenbauen“, erläutert Prof. Dr. Peter Protzel, Inhaber der Professur Prozessautomatisierung der TU Chemnitz. „Zur Lösung der Aufgabe setzen wir auf ein Team von zwei Robotern, die auch zusammenarbeiten sollen. Das unterscheidet unser Konzept zum Beispiel von den aktuellen Missionen auf dem Mars, bei denen immer ein Roboter auf sich allein gestellt ist.“ Die Rahmenbedingungen beschreibt er wie folgt: „Die Roboter sollen mittels Kameras und anderer Sensoren ein etwa 30 mal 40 Meter großes Gelände autonom und ohne GPS erkunden und alle Transport- und Montageaufgaben innerhalb einer Stunde erledigen. Es gibt eine simulierte

Bodenstation, die aber keinen Sichtkontakt zu den Robotern hat und nur in zwei fünfminütigen Zeitfenstern Kommandos an die Roboter senden kann. Die bei Raumfahrt-Missionen üblichen Ausfälle und Verzögerungen der Kommunikationskanäle werden ebenfalls simuliert.“

Das große Finale der zehn ausgewählten Teams findet im November 2013 in einer umgebauten Motocross-Halle in der Nähe von Bonn statt. Die Konkurrenz ist groß, denn zu den Teams gehören unter anderem auch erfahrene Robotik-Experten der TU Berlin, der TU Braunschweig, des Forschungszentrums für Informatik Karlsruhe oder des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz in Bremen. Eine Expertenjury wird drei Tage lang die Leistungen der Roboter bewerten und insbesondere den erreichten Autonomiegrad beurteilen. Die Sieger können ihre Lösungen anschließend auch auf den Fachmessen Automatica in München und ILA 2014 in Berlin medienwirksam präsentieren.

„Im DLR SpaceBot Cup geht eine riesige Bandbreite robotischer Spitzentechnologie an den Start: Vom Rover über den Krabbler bis hin zur Sonde sind alle Technologien vertreten. Alle Teams haben mit ihren Konzepten bewiesen, dass sie das Potenzial haben, die Herausforderungen zu meistern. Die Teilnehmer haben gezeigt, dass Technologie-Transfer in und aus der Raumfahrt heraus funktioniert. Wenn sich junge Ingenieure aus ganz anderen Themenfeldern auf einmal Gedanken um die Erkundung ferner Planeten machen, dann zeigt das, wie viel Sinn der DLR SpaceBot Cup macht“, betonte Dr. Gerd Gruppe, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement.

Die Tüftler von der Professur Prozessautomatisierung der TU Chemnitz gehen guter Dinge in den Wettbewerb. „Die Teilnahme am SpaceBot Cup ist für uns eine ideale Gelegenheit, um sehr viele Aspekte aus unserer Robotik-Forschung zu kombinieren und in einer spannenden Mission zusammenzuführen“, sagt Teamleiter Dr. Niko Sünderhauf. Dies sei gleichzeitig auch die größte Herausforderung, denn beim SpaceBot Cup reiche es nicht aus, wenn einzelne Komponenten oder Algorithmen gut funktionieren, sondern alles müsse integriert werden und als Gesamtsystem zuverlässig arbeiten. „Insgesamt ist der SpaceBot Cup für uns auf jeden Fall das spannendste Projekt des Jahres“, so Sünderhauf. Und vielleicht fließt ein Teil des Chemnitzer Knowhows auch in eine der kommenden Erkundungsmissionen von Robotern auf Mars oder Mond mit ein.

Weitere Informationen erteilen Prof. Dr. Peter Protzel, Inhaber der Professur Prozessautomatisierung, Telefon 0371 531-33442, E-Mail protzel@etit.tu-chemnitz.de, und Dr. Niko Sünderhauf, Telefon 0371 531-35596, E-Mail niko.suenderhauf@etit.tu-chemnitz.de