Rover Scout
Rover Scout
Die fortschrittliche Steuerungstechnik des Robotersystems Scout wurde entwickelt, um Lavahöhlen im Weltraum zu erforschen. Herkömmliche Rover können die steilen und zerklüfteten Wände von Kratern nur begrenzt erreichen. Es wird vermutet, dass Lavahöhlen auf Himmelskörpern wie Mond und Mars durch alte Vulkanausbrüche entstanden sind. Diese unterirdischen Netzwerke könnten Beweise für vergangenes oder gegenwärtiges Leben enthalten. Das System könnte auch auf der Erde Anwendung finden, z.B. bei der Suche nach Verschütteten oder in der landwirtschaftlichen Robotik.
Das Überwinden von rauem Gelände ist noch immer eine herausfordernde Aufgabe für mobile Roboter. In terrestrischen Anwendungen liegt der Fokus dabei meist auf „Search and Rescue“-Szenarien mit stark unstrukturiertem Untergrund oder gar eingestürzten Gebäuden. Üblicherweise ist die Lösung für solche Szenarien ein beingetriebenes System. Jedoch haben diese sehr agilen Systeme den Nachteil hoher mechatronischer Komplexität und benötigen große Rechenleistungen. Speziell in der planetaren Exploration sind diese Systeme auf Grund dieser Nachteile daher in aktuellen und Missionen der nahen Zukunft nicht verwirklichbar.
Deshalb nutzt der DLR „Scout“ Rover ein neuartiges, nachgiebiges Speichenrad und verformbare Rückenelemente, um Hindernisse zu überschreiten. Dabei besitzt er lediglich einen vollrotatorischen Antrieb pro Rad. Zusammen mit den nachgiebigen Elementen wird eine energieeffiziente, dynamische und vor allem robuste Fortbewegung in härtestem Gelände ermöglicht.Ziel des Scout Rovers ist es, auf fremden Planeten bisher nicht zugängliche Bereiche wie Kraterwände und Höhlen zu erforschen. Dabei überwindet das System nicht nur harte, felsige Hindernisse sondern „paddelt“ auch durch extrem weiche Sandgruben, in denen radgetriebene Systeme versagen würden. Für die Erkundung von Höhlen auf Mars und Mond arbeitet das DLR-Team eng mit Höhlenforschern auf der Erde zusammen, um das System bestmöglich an die besonderen Gegebenheiten und hohen Ansprüche dieses Geländes anzupassen. Auf der Erde kann das robuste System z.B. zur Unterstützung der Rettung von Verschütteten oder in der Agrarrobotik eingesetzt werden.Für das Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik dient das System durch seine Modularität zur Verifikation von Optimierungsrechnungen und Simulationen sowie der Erprobung innovativer Regelungsansätze für Elektromobilität auf fremden und auch unserem eigenen Planeten.
Eigenschaften des Systems:
- Leichtbau für Gesamtmasse von ~18 kg
- >6 kg Nutzlastkapazität bei >5,0 l Nutzlastvolumen
- Fortbewegung basierend auf nachgiebigen „Rimless Wheels“
- Maximalgeschwindigkeit ~1,7 m/s
- Höhe der überwindbaren Hindernisse >250 mm
Robustheit:
- Überlebt Stürze aus >1,5 m Höhe
- Fehlertolerant gegenüber Motorausfällen und mechanischem Versagen
- Einfaches intelligentes Design: 6 Motoren für 6 Räder
- Kopfüber-Fahrten möglich
- Phasenversatz der Räder nach bionischem Vorbild
Effizienz:
- Batterielaufzeit ~4 Stunden
- Passiv nachgiebige Elemente speichern Energie und unterstützen aktiv die Fortbewegung
Aufgaben:
- Erforschung von Höhlen auf Mars und Mond
- Suche nach Leben in extraterrestrischen Höhlen und prüfen der Habitabilität
- Transport von Nutzlast in gefährliche Gebiete
- Search & Rescue
- Beprobung von Böden in begrenzter Tiefe
- Scouting für größere Rover oder Zusatzmodul für stationäre Lander
- Terrestrische Anwendungen: Forschung, Search & Rescue, Agrarrobotik, Höhlenrettung
Weiterführende Informationen:
