Modulare Roboter für flexible Weltraummissionen

BREMEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Erkundung des Weltraums erfordert zunehmend flexible und anpassungsfähige Technologien. Ein innovatives Baukastensystem für modulare Roboter könnte die Art und Weise, wie wir Missionen im All durchführen, revolutionieren.

Die Raumfahrt steht vor der Herausforderung, immer komplexere Missionen mit begrenzten Ressourcen zu bewältigen. Traditionell wurden Roboter für spezifische Aufgaben entwickelt, was bei veränderten Anforderungen zu erheblichen Kosten und Zeitaufwänden führte. Ein neuer Ansatz, der von einem Team des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) und der Universität Bremen entwickelt wurde, könnte dies ändern. Unter der Leitung von Prof. Dr. Frank Kirchner entstand das Projekt MODKOM, das auf modulare, rekonfigurierbare Roboter setzt.

Das Baukastensystem von MODKOM ermöglicht es, Roboter aus standardisierten Hardware- und Softwarekomponenten flexibel zusammenzustellen. Diese Komponenten sind in verschiedenen Granularitätsebenen organisiert, beginnend mit Basiselementen wie Gelenken und Elektronikbausteinen. Diese lassen sich zu Subsystemen kombinieren, die wiederum in vollständige Systeme integriert werden können. So entstehen Roboter, die sich schnell an neue Missionsanforderungen anpassen lassen.

Ein wesentlicher Vorteil des modularen Ansatzes ist die Möglichkeit, kommerzielle und ursprünglich inkompatible Komponenten zu integrieren. Dies erweitert das Anwendungsspektrum erheblich und reduziert die Entwicklungszeiten. Die standardisierten Schnittstellen und Adapter sorgen dafür, dass Module schnell ausgetauscht werden können, was die Ausfallsicherheit in risikoreichen Umgebungen wie dem Weltraum erhöht.

Um die Leistungsfähigkeit des Systems zu demonstrieren, kombinierten die Forscher einen modularen Manipulator mit der mobilen Plattform HUNTER SE von AgileX Robotics und der iSSI-Schnittstelle des iBOSS-Systems. In einer realitätsnahen Umgebung zeigte sich, wie effizient externe Systeme integriert und Module ausgetauscht werden können. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll für Missionen, bei denen sich Anforderungen schnell ändern können.

Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts lag auf der Qualifizierung der Komponenten für den Weltraumeinsatz. Mit dem DFKI-X2D-Gelenk entwickelten die Forscher einen hochdynamischen Motor, der speziell für den Einsatz im All konzipiert wurde. Durch umfassende Tests erreichte das System den Technology Readiness Level 5, ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur praktischen Anwendung.

Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse und Technologien bilden eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung rekonfigurierbarer Weltraumroboter. Sie sollen in zukünftige Missionen einfließen und die Flexibilität, Effizienz und Nachhaltigkeit robotischer Raumfahrtsysteme verbessern. Das Projekt MODKOM wird von der DLR-Raumfahrtagentur mit Mitteln des BMWE gefördert und läuft bis Juni 2025.

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