Autonome Roboter für den Mond
Im Rahmen eines ESA-Wettbewerbs müssen Roboterprototypen in einem mondähnlichen Terrain komplexe Aufgaben bewältigen. Das Sieger-Team setzt auf die O3R-Plattform von ifm.
Der Roboter Husky beim Entnehmen einer Bodenprobe.
Foto: FZI Forschungszentrum Informatik
Die Erforschung des Monds als potenzieller Lebensraum steht im Mittelpunkt der Space Resources Challenge, die von der ESA in Zusammenarbeit mit dem European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) veranstaltet wird. Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen sollen im Rahmen der Challenge innovative, technische Methoden für die Erkundung von Ressourcen auf dem Mond entwickeln. In einer 2.500 m2 großen Halle mit einem mondähnlichen Terrain konnten verschiedene Roboterprototypen gegeneinander antreten.
Eines der internationalen Teams, das sich für das Finale der Challenge qualifizieren konnte, kommt vom FZI Forschungszentrum Informatik. Und dort konnte sich das ARISE-Konsortium (Atmospheric dynamics Research Infrastructure in Europe), zu dem neben dem FZI Forschungszentrun Informatik noch Partner der ETH Zürich sowie der Universitäten Zürich, Basel und Bern gehörten, gegen drei weitere Finalisten durchsetzen. „Den Erfolg verdanken wir unserem hochmotivierten, engagierten Team“, erklärt FZI-Abteilungsleiter Dr.-Ing. Arne Rönnau stolz. „Erfahrungen im Umgang mit mobilen Robotern in schwierigen Umgebungen konnte unser Team bereits in vorangegangenen Projekten sammeln.“
Die Bildverarbeitung basiert auf der O3R-Plattform von ifm.
Foto: ifm electronic
Am FZI besteht eine langjährige Expertise im Bereich mobile Robotik inklusive 3D-Navigation und Umgebungsinterpretation. Eine der wichtigsten Komponenten, mit denen sich die mobilen Roboter orientieren können, ist ein O3R-System von ifm. Zentrale Komponente dieser Hardware-Plattform ist ein Edge-Device, an das bis zu sechs 3D-Kameras und zahlreiche weitere Sensoren anschließen lassen. Ein leistungsfähiges Linux-System, das mit einer NVIDIA Video Processing Unit ausgerüstet ist, bildet die Hardware-Basis. Die Anbindung an den PC der Roboter geschieht über Ethercat. Mit den verfügbaren ROS 2-Treibern lässt sich das System einfach in die jeweiligen Robotik-Applikationen integrieren. ifm bietet passende Kamera-Köpfe, die 3D-Sensoren oder eine Kombination aus 3D- und 2D-Sensoren mit verschiedenen Öffnungswinkeln und Auflösungen enthalten. Auf Basis dieser Informationen ist der mobile Roboter in der Lage sich in einer unbekannten Umgebung zu orientieren und seine Missionsaufgabe – beispielsweise das Sammeln von Gesteinsproben – zu erledigen.
