MUSERO – Multisensorik für robotische Plattformen

In einer sich ständig weiterentwickelnden technologischen Landschaft ist der Schutz von Mensch und Umwelt vor Gefahrenstoffen von großer Bedeutung. Robotergesteuerte Fahrzeuge können Strecken befahren, die für menschliche Fahrer nicht vertretbare Risiken bergen, wie beispielsweise in Kriegsgebieten oder in unwegsamem Gelände. Bei zusätzlichem Eintreten einer biologischen oder chemischen Gefahrenlage durch vorsätzliche oder fahrlässige Freisetzung sind schwerwiegende Folgen für die Gesundheit der Einsatzkräfte, Bevölkerung und alle Bereiche der Gesellschaft nicht auszuschließen.

Unser Ziel im Projekt MUSERO ist es, diese Herausforderungen durch die Verknüpfung modernster (laser-) optischer Technologie mit fortschrittlichen KI-Datenanalysemethoden. Hierbei dient die teleoperierte robotische Plattform SHERP, welche u.a. für die Lieferung von Hilfsgütern in Krisengebieten konzipiert wurde, als Demonstrationsplattform.

Der Bedarf an unterschiedlicher Sensortechnologien wird im Projekt beispielhaft durch die Kombination von optischer Multispektralsensorik und Stand-Off Laserspektroskopie adressiert. Dadurch können spektrale Signaturen vom UV- bis in den thermalen Spektralbereich erfasst und mit den selektiven Spektroskopiedaten fusioniert werden. Diese Verknüpfung soll zukünftig nicht nur eine verbesserte Lokalisierung von Gefahrenstellen ermöglichen, sondern auch die automatisierte Gewinnung erster Informationen für eine automatisierte Bewertung der gesammelten Messdaten. Auf diese Weise kann für Einsatzkräfte zusätzlich eine berührungslose stoffspezifische Detektion von chemischen und biologischen Kontaminationen in Krisen- und Gefahrenlagen realisiert werden. Dies führt zu einer schnelleren Erkennung potenzieller Gefahren und einer frühzeitigen Einleitung gezielter Maßnahmen, ohne das Personal zu gefährden.

Bereits mit Beginn des Projekts wird ein intensiver Austausch mit behördlichen Instanzen sowie Rettungskräften und Feuerwehren angestrebt. Neben der Anwendung im Rahmen der Gefahrenabwehr sind zudem die Umweltüberwachung in der Nähe von potentiellen, nicht manifestierten Freisetzungsquellen (bspw. Chemiekomplexe) sowie die dynamische Messdatenerfassung im Umfeld von gefahrträchtigen Anlagen zu sehen. Exemplarisch dient hier der Versuchsbetrieb des DLR-Geländes in Lampoldshausen

Wissenschaftliche Arbeitsziele

• Betrachtung und Bewertung von Technologien für die Berührungslose Detektion von großflächigen CBE Kontaminationen auf Oberflächen
• Anwendungsnahe Weiterentwicklung vorhandener (laser-) optischer Sensortechnologien und Steigerung des Automatisierungsgrades der spektroskopischen, stoffspezifischen Sensoriken

Datenfusion

• Fusionierung und Vernetzung von optischen kamerabasierten Daten mit laserspektroskopischen Messdaten
• KI-Datenanalyse, unter anderem basierend auf der Anomaliedetektion zur Lokalisierung von sogenannten "Hotspots" bzw. CBE Gefahrenquellen

Visualisierung und Erprobung

• Erste Visualisierungskonzepte zur Aufbereitung und Darstellung der georeferenzierten, spektroskopischen Informationen
• Erprobung und Demonstration des Systems durch Befahren typischer Einsatzstrecken und in praktischen Betriebsumgebungen, u.a. im Rahmen des gewöhnlichen Versuchsbetriebs in Lampoldshausen

Innovationsgehalt