Kollaborative autonome Robotik Wie Roboter Höhlen auf dem Mond erforschen sollen

Höhlen auf dem Mond könnten für künftige Mondmissionen eine wichtige Basis sein – um sie sicher erforschen zu können, entwickeln Wissenschaftler selbstständig agierende Roboter, die sich miteinander koordinieren können.

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Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (GmbH)

Für langfristige Mond-Missionen spielen Höhlen eine grosse Rolle, denn sie bieten Schutz vor schwankenden Temperaturen, Strahlung und Meteoriten. Autonome Roboter könnten vorab die Höhlen erforschen – wie das funktionieren könnte, das untersucht jetzt ein neues EU-Projekt des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI).

Autonome Roboter arbeiten zusammen

Zur Erforschung der Höhlen sollen mehrere autonome Roboter eingesetzt werden, die sich mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) zusammen koordinieren können. Da die Missionen komplex sein werden und Fähigkeiten zur Kooperation und Entscheidungsfindung vorhanden sein müssen, setzt das Projekt auf die kollaborative autonome Robotik.

Dass gleich mehrere autonome Roboter eingesetzt werden, verlangt nach einer guten Koordination – und genau das testet das Projekt «Corob-X», koordiniert vom DFKI, zunächst auf einer analogen Mission auf der Erde. Auf den Kanaren gibt es Lavahöhlen, die denen auf dem Mond ähnlich sind. Diese sollen von drei autonomen Robotersystemen erkundet werden, um die Machbarkeit zu überprüfen.

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Roboter können eigene Entscheidungen treffen

Zum Einsatz kommen dabei zwei Systeme des DFKI in Bremen sowie ein Roboter des belgischen Unternehmens Space Applications Services. Anders als jene Rover, die bereits im Weltall zum Einsatz kommen, können diese Systeme dank Künstlicher Intelligenz eigene Entscheidungen treffen.

Das bringt gegenüber der Fernsteuerung durch den Menschen auf der Erde viele Vorteile: Autonome Weltraumroboter können unmittelbar auf ihre Umwelt reagieren, neue Daten in ihre Missionsplanung aufnehmen und Fehler schneller ausgleichen. Die Arbeit im Team ist schliesslich entscheidend, um auch eine extreme Umgebung wie eine Lava-Höhle untersuchen zu können – ob auf dem Mond oder den vulkanisch geprägten Kanaren.

Feldtest: Drei Roboter agieren autonom

Das Szenario sieht vor, dass die drei autonomen Rover – SherpaTT und Coyote vom DFKI sowie Roboter Luvmi von Space Applications Services aus Belgien – gemeinsam den Eingang einer Höhle untersuchen und durch einen Sensorwürfel erste Informationen sammeln und austauschen.

Mithilfe dieser Daten ermitteln die Roboter eine geeignete Stelle, an der der robuste SherpaTT mithilfe eines Seilzugs den kompakten Coyote hinab lassen kann. Am Boden angekommen, entkoppelt sich der wendige Roboter vom Seil- und Dockingmechanismus, erkundet die Höhle und kehrt anschliessend zur Dockingstation zurück, um die Daten zu übermitteln und von SherpaTT hinaufbefördert zu werden.

Der Feldtest für ist für Anfang 2023 geplant. Bis dahin wollen die Wissenschaftler die Missionsdetails und -anforderungen definieren, die Technologien auf den Systemen implementieren und etwaige Sicherheitsfragen klären.

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