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Roboter auf der Erde von ISS aus gesteuert
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V.
astronews.com
26. November 2019
Könnte man aus dem Orbit interaktiv einen
Roboter steuern, der beispielsweise auf dem Mars eine Erkundungsmission
durchführt oder aber eine Station für künftige Marsbesucher errichtet? Die dafür
nötige Interaktion von Mensch und Maschine wurde gestern von der Internationalen
Raumstation ISS aus getestet: Luca Parmitano steuerte einen Roboter in den
Niederlanden.
Das METERON-Experiment: Der Analog-1 Interact
Rover der ESA wird von der ISS aus ferngesteuert,
die währenddessen mit ca. 28.800 km/h um die Erde
kreist.
Bild: DLR (CC-BY 3.0) [Großansicht] |
Gestern, am 25. November 2019, fand das ESA-ISS-Telerobotik-Experiment
Analog-1 mithilfe von robotischer Technologie des Deutschen Zentrums für Luft-
und Raumfahrt (DLR) statt: Astronaut Luca Parmitano steuerte den Interact-Rover
der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) in einem der Mondoberfläche ähnlichen
Testgelände in Valkenburg, Niederlande. Dort sammelte er erfolgreich
Gesteinsproben mit einem Roboterarm. Erstmalig wurde ein derart komplexer
Roboter aus dem All mit Kraftrückkopplung ferngesteuert. Diese
Teleoperations-Regelung wurde am DLR-Institut für Robotik und Mechatronik
entwickelt.
Bereits am Montag, den 18. November, hat Luca Parmitano während seines "proficiency
run" die Fernsteuerung des Rovers und des Roboterarms getestet. In diesem
Experiment konnte ein Mensch zum ersten Mal einen Roboter auf der Erde von der
ISS aus in alle Richtungen bewegen sowie selbst die Kräfte wahrnehmen, die der
Roboter spürt. Mithilfe dieser Kraftrückkopplung kann der Astronaut die
Interaktionskräfte des Roboters intuitiv steuern und somit auch filigrane
Aufgaben ausführen.
"Der Regelungsansatz des DLR stellt sicher, dass der Roboter keine
Kräfte auf die Umgebung aufbringt, bevor der Astronaut sie spürt", erklärt
DLR-Wissenschaftler Harsimran Singh. "Dies ist besonders bei hoher
Zeitverzögerung entscheidend für die Sicherheit der Interaktion des Roboters mit
seiner Umgebung." Die Technologie der Teleoperation ist auf der Erde ohnehin
komplex, aber im All gibt es zusätzliche Herausforderungen, erläutert
DLR-Wissenschaftler Michael Panzirsch: "Zum einen wird die Force
Feedback-Kopplung durch sehr hohe und variable Zeitverzögerung von
durchschnittlich 800ms, mit Ausreißern von bis zu drei Sekunden,
Datenpaketverlust oder sogar Kommunikationsunterbrechungen beeinträchtigt. Zum
anderen befindet sich der Astronaut in Mikrogravitation, was zu Einbußen in der
Sensomotorik führen kann und somit potentiell die Teleoperation erschwert."
Das Experiment Analog-1 ist das abschließende Glied in einer Kette von
Experimenten namens METERON, in denen unter anderem untersucht wird, wie sich
intelligente Roboter auf Planetenoberflächen durch Astronauten im Orbit steuern
lassen. Bereits 2017 und 2018 steuerten Astronauten wie Alexander Gerst den
humanoiden Roboter Justin im DLR-Roboterlabor von der ISS.
Sollten Roboter zukünftig den Mond oder Mars erkunden, oder dort eine
Infrastruktur aufbauen oder instand halten, könnten Astronauten von einer
Raumstation aus die autonomen Roboter bedienen. "Auch wenn diese Art von
Experimenten einfach aussieht, erfordert die technische Komplexität
(Zusammenspiel Mensch-Roboter) unter den Bedingungen auf der Raumstation die
Zusammenarbeit von vielen Experten", sagt Thomas Krüger, Leiter des Human Robot
Interaction Lab der ESA. "Wir sind sehr glücklich mit der Kooperation mit dem
DLR, und hoffen dies auch in Zukunft und weiteren Missionen fortzusetzen."
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