Helmholtz Gemeinschaft

Arbeitspaket 3300 – Manipulation

Das zentrale Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, die Fähigkeiten zur aufgabenabhängigen mobilen Manipulation und die notwendigen Systeme für beide extremen Umgebungen, die extraterrestrische und Tiefsee-Umgebung zu entwickeln. Der Schwerpunkt der Weltraumanwendungen ist vielseitig: die manipulativen Operationen einer lunaren Zentralstation, Transport von Instrumenten mithilfe von Rovern zu verschiedenen Oberflächenstrukturen sowie Probenahme und Rücktransport zur Station. Roboter werden für den Aufbau und den Betrieb der Station verwendet werden. Aufgrund des steigenden Interesses am Abbau von Tiefseeresourcen, ist es eine Notwendigkeit, die traditionellen Manipulationstechniken der Unterwasserwelt zu verbessern, um Standardmanipulationsaufgaben zu erleichtern und damit für zukünftige komplexe Manipulationsszenarien zu ermöglichen. Jedoch erschweren eine Reihe von Unterschieden zur traditionellen Manipulatorsteuerung die Übertragung von etablierten Techniken und Algorithmen aus terrestrischen und Raumfahrtanwendungen in den Tiefseebereich, wie einen instabilen Untergrund, insbesondere bei der Verwendung von AUVs, geringe Regelbandbreiten, begrenzte sensorische Rückmeldung und ein stark veränderliches Umfeld. Um ROV Betreibern in diesen anspruchsvollen Bedingungen zu unterstützen und um für den autonomen Betrieb verschiedene Verbesserungen zu realisieren besteht ein zusätzlicher Bedarf an verschiedenen Hardware- und Softwareentwicklungen.

Auf dem Mond müssen die Roboter ähnliche Aufgaben wie Geologen auf der Erde übernehmen. Konzepte für den Aufbau und Einsatz eines seismischen Sensornetzwerks und einer Kommunikationsinfrastruktur werden entwickelt. Die autonomen Navigationsfähigkeiten sollen den Robotern ermöglichen, die Installationsorte zu erreichen, wo sie dann wissenschaftliche Sensoren installieren. Zudem sollen Materialproben entnommen und zur Mondbasis zurück gebracht werden. Zudem spielen die Roboter eine wichtige Rolle bei der Montage der Mondbasis.