DLR SpaceBot Cup



 SpaceBot Cup
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Robotik-Wettbewerb des DLR Raumfahrtmanagements

Termin: 11.-12.11.2013
Ort: Supercrosshalle, Rolandsecker Weg, Rheinbreitbach bei Bonn 

Im November 2013 fand ein in Deutschland einmaliger Wettbewerb statt: Der SpaceBot Cup, ein vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) ausgerichteter nationaler Robotik-Wettbewerb. Zehn Teams aus ganz Deutschland haben hierfür Weltraumroboter entwickelt und gebaut. Ihr Ziel war: Das Rennen um den Sieg beim SpaceBot Cup gewinnen.

Hierzu reichte ein fahrbarer Untersatz allein nicht aus. Die Aufgabenstellung beim SpaceBot Cup leitete sich aus einem typischen Explorationsszenario auf einer Planetenoberfläche ab. Die robotischen Systeme sollten in der Lage sein, in einem schwierigen Gelände Objekte aufzufinden, zu identifizieren und zu transportieren, um sie schließlich zu einem Gesamtsystem zusammenzubauen. Und dies so autonom wie möglich.

 Auslosung der Startplätze beim SpaceBot Cup
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Die Teilnehmer kamen sowohl aus der Raumfahrt als auch aus nicht-raumfahrtbezogenen Bereichen der Robotik. Ihrer Kreativität bei der Systemauslegung wurden so gut wie keine Grenze gesetzt, um Herausforderungen wie die Steigerung des Autonomiegrades, robuste Navigation, flexible Interaktionsfähigkeit und Anpassung an wechselnde Einsatzbedingungen zu meistern.

Eine unabhängige Jury bewertete die robotischen Systeme der teilnehmenden Teams bei der Durchführung der Aufgaben. Sie setzte sich zusammen aus Vertretern der Raumfahrtindustrie, der Robotik-Anwender und der Wissenschaft. 

Wettbewerbsszenario

Das Szenario des Wettbewerbs bildete die Herausforderungen an Erkundungsroboter nach der Landung auf einem Planeten nach:

  • Am Start des Parcours war der Nachbau eines Landefahrzeugs platziert. Er markierte die imaginäre Landezone. Das System - bestehend aus einem oder mehreren Robotern - begann von dort aus, die Umgebung zu erkunden auf der Suche nach auffälligen Objekten.
  • Eine grobe Karte der Umgebung mit Höhenprofil bekamen die Teams vor dem Start ausgehändigt.
  • Die Masse des abgesetzten Geräts oder der abgesetzten Geräte war aufgrund der Begrenzungen durch das Transportvehikel auf 100 Kilogramm beschränkt.
  • Die Selbstlokalisation und Navigation des Roboters oder der Roboter konnte nur GPS-frei erfolgen.
  • Die Erfassung des Roboter-Zustands und der Umwelt erfolgte ausschließlich über die im System verfügbare Sensorik.
  • Die Steuerungs- und Kontrollstation des Roboters repräsentierte eine Bodenstation auf der Erde. Das bedeutete, dass das Betriebsteam keinen direkten Zugriff auf das Robotersystem hatte und von der Station aus nicht sichtbar war. Der Austausch von Informationen zwischen Roboter und Station erfolgte ausschließlich über eine Telekommunikationsverbindung.
  • Bei der Überwachung und Steuerung waren die typische Zeitverzögerungen und Ausfälle der Kommunikationsstrecke zu berücksichtigen.

Die zu absolvierenden Aufgaben erforderten Fähigkeiten, die sowohl bei der Durchführung einer Explorationsmission als auch im Bereich terrestrischer Anwendungen wie etwa der Gewinnung von Bodenschätzen in der Tiefsee oder Rettungseinsätzen gebraucht werden:

1. Auffinden und Identifizieren
Das Auffinden und Identifizieren von drei definierten Objekten (unterschiedliche Farben und Formen repräsentierten einen bestimmten Objekttyp). Mindestens ein Objekt war von oben (für fliegende Systeme) nicht sichtbar.

2. Transport
Zwei der drei Objekte waren zu greifen und zum Basisobjekt zu transportieren.

3. Objektmontage
Die drei Objekte waren zu einer Gesamtheit zu montieren. Anschließend mussten alle Einheiten des robotischen Systems zur Landezone zurückkehren. In dem bereits erkundeten Terrain wurden für den Rückweg zur Landezone Hindernisse in den Weg gelegt.

Die Dauer eines Durchlaufs zum Absolvieren aller Aufgaben war auf maximal eine Stunde inklusive erlaubter Haltepunkte, der so genannten "Check-Points" begrenzt. Danach wurde der Durchlauf abgebrochen. Während eines Check-Points, der jeweils bis zu fünf Minuten dauern durfte, konnten die Teams ihre Systeme per Fernwartung überprüfen, nachjustieren oder modifizieren. Der Betrieb der Roboter erfolgte fernüberwacht und weitestgehend autonom.

 


Contact
SpaceBot Wettbewerbsbüro
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Raumfahrtmanagement

Tel: +49 228 447-514

Fax: +49 228 447-718

E-Mail: SpaceBotCup@dlr.de
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http://www.rheinbreitbach.eu/
Downloads zu diesem Artikel
DLR SpaceBot Cup - Flyer (http://www.dlr.de/rd/en/Portaldata/28/Resources/dokumente/rr/23159_DLR_Flyer_SpaceBotCup-8seiter-2310.pdf)
DLR SpaceBot Cup - Kurzübersicht (http://www.dlr.de/rd/en/Portaldata/28/Resources/dokumente/rx/SpaceBotCup_Uebersicht.pdf)