Die FUTURO-Nachwuchsgruppe will den Grad der Autonomie bestehender Roboter auf die nächste Stufe heben, um den Weg für zukünftige bemannte Missionen zum Mond und zum Mars zu ebnen. Sie soll die eingeschränkte Fehlertoleranz und einen begrenzten Aktionskatalog beseitigen, die die Entscheidungsfähigkeit heutiger Roboter einschränken.
DLR-Vorstandsbereich Raumfahrtforschung und -technologie
Projektdetails
Die Zukunft der bemannten Raumfahrt gehört Teams aus Astronauten und Robotern, die weiter als jemals zuvor in unser Sonnensystem vordringen. Die eingesetzten Roboter werden dabei in Bezug auf Geschicklichkeit und Entscheidungskompetenz mit ihren menschlichen Kollegen gleichziehen. Bis dahin ist es aber noch ein weiter Weg. Denn obwohl heutige Assistenzroboter bereits über fortgeschrittene Aktuatoren und Sensoren verfügen, bleiben deren kognitive Fähigkeiten weit hinter ihrem Potential zurück. Die niedrige Toleranz gegenüber Fehlern und ein eingeschränkter Aktionskatalog limitieren den Entscheidungsraum und somit die Autonomie der Roboter.
Die FUTURO-Nachwuchsgruppe soll den Autonomiegrad heutiger Roboter auf die nächste Stufe heben. Dazu soll dem Roboter Rollin' Justin ermöglicht werden, jederzeit nachzuvollziehen, welche Auswirkungen seine Bewegungen auf die Umwelt haben. Dabei werden die neuesten Methoden aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) miteinander kombiniert, darunter moderne Physik-Engines, maschinelles Lernen und probabilistische Planung. So soll der Roboter Rückschlüsse auf potentielle Fehler bei der autonomen Ausführung von Aufgaben ziehen, um ähnliche Situationen in der Zukunft zu vermeiden. Des Weiteren soll der Roboter mittels des vorgesehenen Verfahrens erkennen, welche Veränderungen er in der Welt herbeiführt, während dieser per haptischer Telepräsenz von einem Operator ferngesteuert wird. So soll es ohne händisches Programmieren möglich werden, neue Roboteraktionen aus den Steuersignalen des Operators abzuleiten. Die Untersuchungen der Nachwuchsgruppe sollen damit den Weg für die bevorstehenden Erkundungsmissionen von Mond und Mars ebnen.
Futuro
Beispielhafte Illustration von Rollin Justin, wie er den Umgang mit einem Feuerlöscher lernt. Der Roboter wird dabei durch haptische Teleoperation ferngesteuert.
Probabilisitische Simulation von Rollin' Justin beim Einfügen einer Recheneinheit. Aufgrund der stochastischen Natur des Ansatzes kann sich das Ergebnis in den geometrischen und smbolischen Eigenschaften unterscheiden.
