In der Gruppe für Fehlertolerante Autonomiearchitekturen der Abteilung Autonomie und Fernprogrammierung des Instituts für Robotik und Mechatronik, werden Konzepte und Algorithmen für autonome Manipulation erforscht. Die autonomen Fähigkeiten der Roboter basieren dabei auf den vorhandene Fähigkeiten, z.B. Fähigkeiten die es einem Roboter ermöglichen bestimmte Objekte zu greifen, Schubladen zu öffnen, zu einem vorgegebenen Punkt zu navigieren, etc.

Mit zunehmender Komplexität steigt dabei allerdings auch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die es dem System unmöglich machen, die zugewiesenen Aufgaben ordnungsgemäß auszuführen. Entsprechend ist es notwendig, Methoden bereitzustellen, damit Robotersysteme in Zukunft Bewegungen vorab validieren und verifizieren können. Ziel ist es entsprechend der oben genannten Anforderungen für die Steuerung der Roboter, allgemeingültige Methoden für die Validierung und Verifikation von dynamischen Roboterbewegungen basierend auf nichtlinearer Optimierung zu konzipieren und zu implementieren. 

Ihre Tätigkeit beinhalten folgende Teilaufgaben:

• Einarbeitung in bestehende Methoden und Literaturrecherche zum Thema robuste Bahnplanung basierend auf nichtlinearer Optimierung
• Erweiterung der Methodik von robuster Bahnplanung für orbitale Systeme mit komplexerer Dynamik (Mehrkörperdynamik eines Raumfahrtroboters) unter Berücksichtigung gegebener parametrischer Unsicherheiten (Planung eines Tunnels)
• Evaluierung der entwickelten Methoden in repräsentativen orbitalen Szenarien im Orbit oder auf der ISS, ausgeführt auf dem Simulator für On-Orbit Servicing
• Nutzung der entwickelten Methoden zum Zweck der Validierung und Verifikation von Bahnplanungsalgorithmen in Vorbereitung auf eine orbitale Mission
• Umsetzung der entwickelten Methoden unter missionsrelevanten Bedingungen, wie z.B. Ausführung auf einem Bordcomputer und Initialisierung (warm starting) durch Machine-Learning-Regression
• Veröffentlichung der Ergebnisse in relevanten Fachzeitschriften und Präsentation dieser auf Konferenzen.