intelliRISK 3
Robuste Langzeitautonomie für selbstbewusste Roboterteams
Start: 07.2024
Ende: 06.2028
Bisherige roboterbasierte Mond- und Marsmissionen waren zwar erfolgreich, wurden jedoch aufgrund hoher Kosten, komplexer Systeme und unvorhersehbarer Umgebungen weitestgehend manuell und extrem konservativ gesteuert. Mit mittelfristigen Plänen zahlreicher weiterer Missionen – wie einer permanenten Mondbasis – steigt der Bedarf an größeren Mengen effizienter, robotischer Systeme drastisch. Das Projekt intelliRISK 3 knüpft an die Vorhaben intelliRISK und intelliRISK 2 an. In diesen wurden bereits Methoden und Technologien entwickelt, die Robotern ein aktives Selbst- und Risikobewusstsein sowie eine effiziente Teamkooperation ermöglichen. Während bisher die Navigation und Lokomotion in schwierigem, potenziell gefährlichem Gelände im Vordergrund standen, soll intelliRISK 3 diese Entwicklungen weiterführen und eine noch höhere Robustheit sowie Langzeitautonomie und -autarkie der Systeme ermöglichen. Im Fokus steht dabei insbesondere der Austausch von Selbst- und Risikoeinschätzungen unter den Robotern. Zudem werden die Fähigkeiten der Roboter so erweitert, dass sie wissenschaftliche Missionen – beispielsweise die Suche nach Ressourcen – eigenständig durchführen können.
Um Roboter mit hohem Autonomiegrad operieren zu lassen, wurden in den Vorhaben intelliRISK und intelliRISK 2 verschiedene Methoden und Technologien entwickelt. Diese ermöglichen Robotern ein aktives Selbst- und Risikobewusstsein sowie eine effiziente Kooperation im Team. In den bisherigen Projekten standen dabei die Navigation und Lokomotion in schwierigem, potenziell gefährlichem Gelände im Vordergrund. Das Projekt intelliRISK 3 soll diese Entwicklungen fortführen. Ziel ist es, eine noch höhere Robustheit zu erreichen und eine Langzeitautonomie sowie -autarkie der Systeme zu ermöglichen. Dafür werden die bisherigen Fähigkeiten zur Selbst- und Risikoeinschätzung weiterentwickelt, wobei insbesondere der Austausch dieser Informationen zwischen den Robotern im Fokus steht.
Die Fähigkeiten der Roboter werden zudem so erweitert, dass wissenschaftliche Missionen – beispielsweise die Suche nach Ressourcen – durchgeführt werden können. Hierfür sollen die mobilen Roboter um autonome, kraftbasierte Manipulationsstrategien für eine Probenanalyse sowie um verschiedene Analysesensoren (Spektralkamera, XRF) ergänzt werden. Damit kann das Gesamtsystem als „Multi-Robot Autonomous Field Laboratory" agieren.
Das FZI bearbeitet die Projektziele in intelliRISK 3, wie in den Vorläuferprojekten, weiterhin eigenständig. Der Fokus liegt einerseits darauf, die Kooperation zwischen den robotischen Systemen zu erweitern. Dadurch sollen diese zum einen aktiver kollaborieren, und zum anderen gemeinsam durch Unterstützung, dynamische Aufgabenteilung oder Bergungsvorgänge das Gesamtrisiko der Mission minimieren können. Als weiterer Aspekt zur Steigerung der Autarkie soll eine Lander-Basisstation mit Solarpanelen und Dockingmechanismen für alle beteiligten Roboter konzipiert und umgesetzt werden.
All diese Weiterentwicklungen und Erweiterungen werden durch das FZI im Rahmen einer vollständig autarken und weitestgehend autonomen 72-Stunden-Analogmission in einer mondähnlichen Umgebung evaluiert werden. Die Langzeitmission stellt ein kritisches Test- und Evaluationsszenario zur Erhöhung des TRLs der in den intelliRISK-Vorhaben entwickelten Systeme sowie einen signifikanten Schritt hin zur Anwendung in echten planetaren Missionen dar.
