Letzte Feldtests für das Robotik-Projekt ADE

Nach fast zwei Jahren Arbeit und wegen der Reiseeinschränkungen durch COVID-19, aufgrund derer die ursprünglich geplante Reise nach Fuerteventura nicht möglich war, haben zwischen dem 15. März und dem 16. April 2021 in Bremen die letzten Tests des Weltraum-Robotikprojekts ADE stattgefunden (Autonomous DEcision Making in very long traverses).

ADE ist Teil des Programms SRC (Strategic Robotic Cluster) im Bereich der Weltraumrobotertechnologien, das vom Projekt PERASPERA im Rahmen des Programms Horizon 2020 koordiniert wird. Ziel ist es, ein mobiles Robotersystem zu entwickeln und zu testen, das in der Lage ist, oportunistische wissenschaftliche Daten zu sammeln und sich autonom über lange Strecken zu bewegen.

Koordiniert von GMV und zusammen mit dreizehn Partnern aus ganz Europa widmet sich das Projekt ADE der autonomen Entscheidungsfindung mit Hilfe von speziell für planetare Missionen mit Oberflächenrobotern auf sehr langen Reisen in unbekannte Umgebungen entwickelten Robotern. ADE wurde auf der Grundlage der Technologien der vorangegangenen SRC-Phase und insbesondere des Autonomiesystems ERGO (European Robotics Goal-Oriented Autonomous Controller) entwickelt, das unter der Leitung von GMV in der ersten Phase des Programms SRC entstanden ist.

Als Roboterplattform für den Feldtest der im Projekt entwickelten Technologie diente der Rover SherpaTT, der vom Robotics Innovation Centre des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt und zur Verfügung gestellt wurde. SherpaTT ist ein Wüstenveteran, der bereits 2016 in der Wüste von Utah (USA) und 2018 in Marokko im Rahmen des GMV-geführten Projekts ERGO erfolgreiche simulierte Weltraummissionen durchgeführt hat.

Die vorläufigen Tests von ADE wurden von November 2020 bis Februar 2021 in einem 7 x 7 m großen Indoor-Terrarium am DFKI in Bremen durchgeführt, um die meisten der On-Board-Systeme zu validieren: Lokalisierung, Wahrnehmung, Führung, Manipulation des Roboterarms, FDIR (Fehlererkennungs-, Isolations- und Rekonfigurations-System), dynamische Planung und Science Agent. Nach den zufriedenstellenden Ergebnissen hat ADE die letzten Tests zur Planetenerkundung in einem speziell angepassten Gelände mit diversen Hindernissen und verdichtetem Sand durchgeführt.

Die entwickelte Robotertechnologie wurde fünf Wochen lang getestet. Dabei wurden die Autonomie bei der Navigation unter Verwendung der Wahrnehmungs- und Lokalisierungkameras, die Abläufe mit dem Roboterarm für die Probenentnahme und -ablage, die automatische Missionsplanung auf der Grundlage von Zielen (Bewegung zu einem Punkt, Transport einer Probe von einem Punkt zu einem anderen, Bewegung zu einem Punkt, um Bilder aufzunehmen) und die Möglichkeit der Durchführung von oportunistischen wissenschaftlichen Experimenten erprobt.

Die Ergebnisse der ADE-Tests waren zufriedenstellend. Der Rover SherpaTT absolvierte erfolgreich eine lange und vollständig autonome Fahrt von fast 500 m in einer Rekordzeit von weniger als drei Stunden. Das System beinhaltet alle technologischen Komponenten, die in der vorherigen Phase des SRC entwickelt wurden.

Jorge Ocón, Leiter der Abteilung für Bord-Autonomie innerhalb der GMV-Geschäftseinheit Weltraumsegment und Robotik sowie Projektleiter von ADE sagt dazu: „Diese Tests waren der Schlüssel zur Validierung dieser Roboteranwendungen. Neben den zukünftigen Anforderungen in der Weltraumerkundung und -erschließung demonstrieren sie auch ihre Anwendbarkeit in anderen Robotikszenarien am Boden.

Die von GMV aus der Ferne koordinierte Veranstaltung, an der die dreizehn Partner teilnahmen, war ein großer Erfolg und wurde von Mitgliedern der PSA (Programme Support Activity) von Horizon 2020, der Europäischen Kommission und Mitgliedern des Konsortiums verfolgt. Das DFKI war als Lieferant der Roboterplattform für deren Inbetriebnahme und lokale Steuerung verantwortlich.

Die bei ADE entwickelte Technologie ist auf die Bedürfnisse zukünftiger Raumfahrzeuge ausgerichtet. Ihr zielorientiertes Autonomiesystem, das für die Anwendung bei verschiedenen Weltraumrobotern geeignet ist, findet auch terrestrische Anwendung bei Robotern, die in rauen Umgebungen arbeiten, z. B. in der Nuklear-, Rettungs-, Öl- und Gasindustrie.