Experimente
"Außenposten" im All
Internationale Raumstation ISS
theme

ROKVISS - Erster deutscher Roboter im Weltraum (abgeschlossen)

Autoplay
Info an
Info aus
Informationen
Schließen
Vollbild
Normal
zurück
vor
{{index}}/{{count}}
Tipp:
<Escape>, um fullscreen zu beenden.
  • DLR%2dROKVISS

    Einsatz im All: DLR-Roboterarm ROKVISS an der Außenwand der ISS

    Knapp sechs Jahre lang war der DLR-Roboterarm ROKVISS an der Außenwand der ISS erfolgreich im Testeinsatz.

  • Rokviss im Labor

    ROKVISS wieder im DLR-Labor

    Der DLR-Roboterarm ROKVISS ist nach sechs Jahren Einsatz im Weltraum wieder zurück auf der Erde. Die aktuellen Eingangstests beim DLR-Institut für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen haben ergeben, dass die Funktionstüchtigkeit des Systems dem eines neuen Gerätes entspricht.

  • Rokviss%2dAnschlüsse

    Anschlüsse von ROKVISS

    Der DLR-Roboterarm ROKVISS ist mit vier Anschlüssen ausgestattet - jeweils ein Port für Videodaten, Strom, Datenverbindung und Heizung (im Bild von links nach rechts). Für den Transport wurden die Astronauten angewiesen, die Kabel einfach abzuschneiden - im Sinne einer unkomplizierten Demontage an Bord der ISS.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Mit der ersten Bewegung eines deutschen Roboters im All begann für die deutsche Weltraum-Robotik am 22. März 2005 ein neues Kapitel. Das vom DLR-Institut für Robotik und Mechatronik entwickelte, innovative Robotik-Komponenten-Verifikation auf der ISS (ROKVISS)-Experiment hatte seine Arbeit auf der ISS aufgenommen. Das Technologie-Experiment hat die intelligenten und mit etlichen Sensoren ausgestatteten Robotergelenkeinheiten bis zu ihrer Demontage im Oktober 2011 unter realen Weltraumbedingungen erprobt und deren Technologiereife nachgewiesen. Dabei wurden auch leistungsfähige Fernsteuerungskonzepte vom autonomen bis hin zum haptischvisuellen Telepräsenzbetrieb getestet, die in zukünftigen bemannten oder unbemannten Missionen genutzt werden sollen. Weiterentwicklungen der Robotik-Bauteile könnten zukünftig auf einem Satelliten oder einem Fahrzeug befestigt werden und Astronauten auf dem Mond oder dem Mars beim Sammeln von Gestein und anderen Arbeiten unterstützen.

Experimentbeschreibung:

Das Robotik-System besteht aus einem Arm mit zwei Gelenken, einem "Metallfinger" an der Spitze des Arms und einer speziellen Experimentkontur, die für dynamische Bewegungsexperimente sowie zur Bestimmung der Gelenkeigenschaften des Roboters dient. In den Kopf des Roboterarms wurden eine Stereo-Videokamera und eine Mono-Kamera integriert. Die Stereo-Videokamera erfasste den Zustand im Nahbereich des Experimentmoduls sowie der ISS. Die Mono-Kamera war für Aufnahmen der Erde ausgelegt. Diese Elemente waren zusammen mit den Elektronikboxen für die Stromverteilung und Bildverarbeitung auf einer Basisplattform montiert. Robotergelenke und Kameras wurden von einem Bordrechner innerhalb des russischen Servicemoduls Swesda angesteuert, der Kontakt zum Boden über eine S-Band Antenne hergestellt.

Im interaktiven, haptisch-visuellen Telepräsenzbetrieb wurden die Bewegungen des Roboterarms direkt vom Boden aus kontrolliert und gesteuert. Hierbei wurden die Bilder der Stereokamera, die Kontaktkräfte des Roboters mit seiner Umgebung und die Gelenkpositionen erfasst und vom Bordrechner über eine direkte Funkverbindung an die Bodenstation übertragen. Die Kräfte wurden der Bodenstation über einen Joystick mit Kraftrückmeldung vermittelt, während das Stereo-Videobild zeitgleich auf einem Monitor angezeigt wurde. Zum ersten Mal weltweit wurde ein Roboterarm im Weltraum haptisch-visuell per direkter Funkverbindung vom Boden ferngesteuert. Gesteuert und überwacht wurde das Flugsystem dabei über die Sende- und Empfangsstation des DLR-Raumfahrtkontrollzentrums in Weilheim.

Status:

Aufgrund des Erfolgs wurde der Missionsbetrieb des ROKVISS-Experiments bis 2011 verlängert und im Oktober auf der ISS demontiert und zerlegt. Nur die Robotergelenke sind im Gepäck eines Sojus-Raumschiffs aus dem All zur Analyse ins Labor zurückgekehrt.

Ergebnisse:

Die Auswertung der Missionsdaten hat bestätigt, dass die entwickelten Bauteile und Methoden bestens für den Einsatz im Weltraum geeignet sind. Während der Betriebszeit zeigte ROKVISS, dass Hardware und Software geeignet sind, um intelligente und leichtgewichtige Robotik-Komponenten in realistischen Umgebungsbedingungen zu ermitteln und zu qualifizieren. Die Technologie rund um den per Joystick mit Kraftrückmeldung steuerbaren Roboterarm hat ihre Funktionstüchtigkeit in mehr als 500 Probeeinsätzen auf der ISS bewiesen. Erstmals wurde dabei ein Roboter im All ohne größere Zeitverzögerung von der Erde aus ferngesteuert - ein Novum in der Weltraumrobotik. ROKVISS hat den Einsatz an der Außenwand der ISS ohne Beeinträchtigung gemeistert. Das Robotersystem läuft wie am ersten Tag - kein Klappern, keine Fremdgeräusche aus dem Getriebe, die Gelenke bewegen sich absolut geschmeidig, als ob ROKVISS das Labor nie verlassen hätte.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Mit dem ROKVISS-Experiment wurde ein neuer komplexer Roboter für den Einsatz im freien Weltraum entwickelt. Künftige Reparatur- und Service-Missionen profitieren nun von dem zuverlässigen System. Das gilt nicht zuletzt für die deutsche Orbital-Servicing-Mission DEOS, die für 2015 geplant ist und defekte Satelliten mittels eines Roboterarms einfangen und kontrolliert entsorgen soll. Auch den humanoiden Roboter "Justin" können die Wissenschaftler mit den Erkenntnissen aus ROKVISS für den Einsatz im Weltraum vorbereiten.

Start: 23. Dezember 2004 / Progress 16P
ISS-Zeitraum Januar 2005 bis Oktober 2011
Unterbringung außen am Swesda-Modul
Experimentator Prof. Dr. Gerhard Hirzinger; Dipl.-Ing. Klaus Landzettel
Einrichtung DLR-Institut für Robotik und Mechatronik, Oberpfaffenhofen
Bereich Raumfahrtrobotik, Telerobotik, Mechatronik
Partner DLR; Roskosmos; RKK-Energia
Deutsche Industrie Airbus Defence & Space Bremen; Kayser-Threde GmbH München; von Hoerner & Sulger (vH&S) GmbH

 

Zuletzt geändert am:
03.07.2014 13:51:18 Uhr