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Autonomer Roboterschwarm trainiert Mars-Erkundung

Ein Steinbruch in Mittelfranken war Schauplatz des ersten Praxis-Einsatzes von autonomen Robotern, die gemeinsam nach Wasser und Leben auf dem Mars suchen sollen.

Seit 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育eren Jahrzehnten werden Fahrzeuge auf dem Mars ausgesetzt, um den Planeten zu erkunden. Im Alleingang k?nnen sie es jedoch nicht schaffen, denn die interessanten Stellen, an denen beispielsweise Wasser oder Spuren von Leben zu finden sein k?nnten, sind sehr schwer zug?nglich. Im Sommer 2020 entsandte die NASA daher den ersten Mars-Rover, der von einer Drohne begleitet wird. Wesentlich weiter geht jedoch das deutsche Forschungsprojekt VaMEx, das vom Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universit?t Bremen koordiniert wird. Ein Schwarm autonomer Roboter soll in Zukunft die T?ler und H?hlen des Planeten gemeinsam erforschen und dabei unterschiedliche F?higkeiten zum Einsatz bringen. Das hochkomplexe Zusammenspiel der unterschiedlichen Technologien wurde jetzt erstmals in einem Steinbruch getestet – mit Erfolg.

Bei dem Feldtest setzten die beteiligten Forschungseinrichtungen insgesamt 14 Roboter ein, darunter sieben vierr?drige Rover, die sich für die schnelle ?berwindung gr??erer Strecken eignen sowie der sechsr?drige ?Artemis“ des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen, der besonders gel?ndeg?ngig ist und steile Abh?nge bew?ltigen kann. Darüber hinaus waren ein spinnenartiger Krabbelroboter und Drohnen im Einsatz. Artemis und die Drohnen waren auch für das Aussetzen von Funkbaken verantwortlich, die eine pr?zise Navigation auf dem Mars erm?glichen – in Abwesenheit von Navigationssatelliten, die auf der Erde eine genaue Positionsbestimmung erm?glichen.

Digitaler Zwilling der Mars-Oberfl?che erm?glicht virtuelle Tests

An VaMEx sind drei Arbeitsgruppen der Universit?t Bremen beteiligt. Die Arbeitsgruppe Computergrafik am Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universit?t Bremen unter Leitung von Prof. Gabriel Zachmann hat unter anderem einen digitalen Zwilling von 40 Quadratkilometern Marsoberfl?che auf der Basis von Scans der NASA erstellt. In diesem virtuellen Raum k?nnen die digitalen Zwillinge der Roboter das Zusammenspiel üben, wobei die reibungslose Interaktion der unterschiedlichen Softwaresysteme eine zentrale Herausforderung darstellt. Die Arbeitsgruppe Kognitive Neuroinformatik von Prof. Kerstin Schill leitet das Teilprojekt ?Robust Ground Exploration“ (robuste Bodenerkundung). Ein wichtiges Ziel ist dabei die Entwicklung eines gemeinsamen Navigationsverfahrens. Die Arbeitsgruppe High-Performance Visualization (HPV) von Prof. Andreas Gerndt entwickelt ein Missionskontrolltool, das die Visualisierung des aktuellen Status der Mission und die Kommunikation der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit dem VaMEx-Schwarm erm?glicht.

VaMEx-Gesamtkoordinator Rene Weller vom TZI der Universit?t Bremen ist mit den Ergebnissen des Feldtests zufrieden. ?Der Roboterschwarm hat letztlich alle Points of Interest erreicht und untersucht, obwohl es teilweise schwierig war und in den drei Wochen sehr viel geregnet hat“, berichtet er. Regen droht auf dem Mars nicht – die Roboter sind stattdessen auf Sandstürme sowie extreme Hitze und K?lte vorbereitet.

Anwendungsm?glichkeiten auch auf der Erde

Der erfolgreiche Praxistest bildete den H?hepunkt der dritten Projektphase, VaMEx-3. In einer vierten und letzten Phase soll der Schwarm für die ?berwindung l?ngerer Strecken fitgemacht werden. Ein weiteres Forschungsziel ist die Intensivierung der Kooperation zwischen den verschiedenen Robotersystemen. Bei erfolgreichem Abschluss ist der Schwarm bereit für die Weiterentwicklung zur Praxistauglichkeit durch kommerzielle Unternehmen. Die Technologien eignen sich auch für Anwendungen auf der Erde, beispielsweise in der Landwirtschaft und dem Katastrophenschutz.

Gef?rdert wird VaMEx-3 von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Neben der Universit?t Bremen sind auch folgende Partner an VaMEx-3 beteiligt: ANavS GmbH, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), DFKI Robotics Innovation Center, DSI Aerospace Technologie GmbH, INVENT GmbH, TU Braunschweig, TU München, Universit?t Erlangen-Nürnberg, Universit?t der Bundeswehr München und Universit?t Würzburg.

Kontakt:
Dr. Rene Weller
Tel. 0421 218-63992
weller@cs.uni-bremen.de

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Aktualisiert von: TZI