Die Lightweight Rover Unit (LRU) ist der Prototyp eines mobilen Roboters zur Exploration in unbekanntem, unwegsamem und schwer zugänglichem Gelände. Die Forschungsarbeiten zur Teilautonomie dienen als Vorbereitung für zukünftige planetare Explorationsmissionen und terrestrische Katastropheneinsätze. Im Jahr 2014 wurde der LRU erstmals der Öffentlichkeit präsentiert.
Technische Daten
Systembeschreibung
Der LRU kombiniert eine Vielzahl modernster Technologien, die am Institut für Robotik und Mechatronik entwickelt wurden, wie z. B. die Antriebs- und Lenkeinheiten, deren Motoren schon im ROKVISS-Experiment fünf Jahre lang auf der ISS ihre Weltraumtauglichkeit unter Beweis stellen konnten. Eine Stereokamera und das mehrfach ausgezeichnete Semi-Global-Matching-Stereoverfahren (SGM) verleihen dem Roboter die Fähigkeit, seine Umgebung in 3D wahrzunehmen. Hieraus berechnet der Rover Umgebungskarten und steuert dann autonom in unbekanntem und unebenem Gelände vordefinierte Ziele an. Diese selbstständige Navigation ist essentiell, da Signale von der Erde Sekunden oder Minuten benötigen und dadurch eine direkte Fernsteuerung erschwert wird. Die Erweiterung des LRU um einen auf dem System montierten Roboterarm erlaubt das Manipulieren von bekannten und unbekannten Objekten. Im Jahr 2015 hat der LRU beim SpaceBot Camp des DLR-Raumfahrtmanagements teilgenommen.
Der LRU (Lightweight Rover Unit) ist der Prototyp eines teilautonomen Roboters zur Exploration von Mond oder Mars. Er kombiniert eine Vielzahl modernster Technologien, die am Institut für Robotik und Mechatronik entwickelt wurden, wie z.B. die Antriebs- und Lenkeinheiten, deren Motoren schon im ROKVISS-Experiment fünf Jahre lang auf der ISS ihre Weltraumtauglichkeit unter Beweis stellen konnten.
Quelle: DLR (CC-BY 3.0).
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LRU2 auf dem Ätna im Jahr 2017 im Rahmen von ROBEX
LRU2 und Lander auf Ätna im Jahr 2017 im Rahmen von ROBEX
Auf der ILA 2014 präsentierte das Institut für Robotik und Mechatronik den Rover LRU und den Laufroboter Toro.
LRU bei der Teilnahme am SpaceBot Camp 2015
Semi-autonome Navigation des LRU auf der ILA 2014
LRU ohne Verkleidung mit Roboterarm
Nach erfolgreicher Objektlokalisierung greift der LRU autonom die gelbe Batterie auf.
Der LRU fährt die Rampe zur roten Basisstation hinauf, um dort die gefundenen Objekte zu montieren.
Höhenkarte zur Navigation aus Eigenbewegung und Tiefenbild
Das heterogene Roboter-Team, bestehend aus dem Rover LRU und dem Multikopter Ardea, wird genutzt, um gemeinsam autonom unbekannte Gebiete zu explorieren. Der Rover ist als bodengebundene Einheit sehr energieeffizient bei der Fortbewegung und dient dem Multikopter mit der Landeplattform als mobile Basis. Durch die kompakte Größe und die Fähigkeit zu fliegen kommt der Multikopter in schwer zugänglichem Geländen oder auch in Höhlen zum Einsatz. Beide Roboter verfügen über die gleiche Fähigkeit, mit ihren optischen und intertialen Sensoren die Umgebung in 3D wahrzunehmen, um Kollisionen zu vermeiden und gleichzeitig 3D-Karten zu erstellen. Diese 3D-Karten können schließlich zwischen den Robotern ausgetauscht und zusammengefügt werden.
Das Team RMExplores! zusammen mit zwei LRUs auf dem Wettkampfgelände