TINA steht für This-Is-Not-an-Arm und repräsentiert einen Technologieträger, der als kleiner modularer Arm im Weltraum eingesetzt werden kann. Mit einer Reichweite von 30cm bis 2m ist er ideal für den Einsatz auf Kleinsatelliten in ISAM-Anwendungen (In-Space-Assembly-Manufacturing) zur Unterstützung und Zusammenarbeit von Astronauten in Raumstationen sowie zur Exploration von Mond und Mars. Das System wurde 2019 erstmalig beim Space Symposium vorgestellt.
Technische Daten
Größe:
0,3m–2,50m
Gewicht:
10kg–30kg
Sensorik:
• Drehmomentsensoren in allen Gelenken • Motor- und Abtriebsposition
Besonderheiten:
• Impedanzgeregelt • Modular
Systembeschreibung
Die Elektronik des TINA-Demonstrators basiert auf dem Universal Motor Controller (UMC), der bereits im erfolgreichen Weltraumprojekt MASCOT eingesetzt wurde. Die mechanischen Gelenke des Arms basieren auf den Erkenntnissen des ROKVISS-Roboters, der mehrere Jahre lang auf der Außenseite der ISS erfolgreich Experimente durchführte. Die TINA-Technologie wurde bereits im Projekt STABLE (Sample Transfer Arm Breadboard and Lander Evaluation) eingesetzt. Dort wurde ein siebenachsiger Arm aus der TINA-Technologie zusammengesetzt, der auf einem Mars Sample Return Lander Mockup montiert wurde, um in einem angedachten späteren Einsatz Proben des Perseverance-Rovers aufzunehmen, zu säubern und dann zurück zur Erde zu transportieren. Dieses Projekt wurde für die ESA entwickelt und endete als Engineering-Modell. Weiterverwendet wird der Roboter für Surface Avatar, wo der Roboter ebenfalls auf einem Lander-Mockup auf der Erde montiert ist und von der ISS aus ferngesteuert wird. Darüber hinaus wurde die TINA-Technologie für das Konzeptdesign eines "Station Butlers" verwendet, um Astronauten bei ihren Arbeiten in Raumstationen zu unterstützen. Dazu gehören das Assistieren während Experimenten oder monotone Arbeiten. Eine Version des TINA-Roboters soll im Rahmen des DLR-Luna-Projekts in einem simulierten Mond-Gewächshaus eingesetzt werden, um die Überwachung der Pflanzen sowie die Gartenarbeit durchzuführen. Die TINA-Technologie wird auch für die Mission SpaceDREAM eingesetzt. Der robotische Demonstrator wird dabei auf die Oberstufe einer Rakete montiert. Ziel der Mission ist es die Erkennung eines Zielobjektes mit den am Roboter montierten Kameras sowie einem Dockingmanöver an das Ziel.
Veröffentlichungen
Maximilian Maier, Thomas Bahls, Ralph Bayer, Markus Bihler, Maxime Chalon, Werner Friedl, Nils Hoeger, Cynthia Hofmann, Alexander Kolb, Ashok Meenakshi Sundaram, Martin Pfanne, Hans-Jürgen Sedlmayr, Niolaus Seitz, "TINA: The Modular Torque Controlled Robotic Arm - A Study for Mars Sample Return," 2021 IEEE Aerospace Conference (50100), Big Sky, MT, USA, pp. 1-10, 2021 [elib]
Maximilian Maier, Ralph Bayer, Maxime Chalon, Manuel Maria Mascarenhas, Anton Leonhard Shu, Martin Pfanne, Hans-Jürgen Sedlmayr, "TINA: small torque controlled robotic arm for exploration and small satellites", Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC. International Astronautical Congress, Washington D.C., 21-25 October 2019 [elib]
STABLE Sample Transfer-Arm
Im Rahmen des STABLE-Projekts (Sample Transfer Arm Breadboard Lander Evaluation), einer Phase-A-Studie für die Europäische Weltraumorganisation, entwickeln DLR-Forscher das BreadBoard eines Arms für den Sample Retrieval Lander.
TINA ist ein Akronym für "This-Is-Not-an-Arm" und steht für einen Technologieträger, der als kleiner modularer Arm im Weltraum eingesetzt werden kann. Mit einer Reichweite von 30 cm bis 2 m ist er ideal für den Einsatz auf Kleinsatelliten in ISAM-Anwendungen (In-Space-Assembly-Manufacturing), für die Unterstützung und Zusammenarbeit mit Astronauten in Raumstationen und für die Erforschung von Mond und Mars.
