5. Mai 2021 / Moritz Nitz, Patrick Winterhalder, Matthias Langer

Roverentwicklung für Explorationsaufgaben: Abschlussveranstaltung 2021

Eine weitere erfolgreiche Roverchallenge bei der Rover-Lehrveranstaltung - trotz erschwerten Bedingungen

Am 09. April fand die Abschlussveranstaltung der 2 semestrigen Lehrveranstaltung „Roverentwicklung für Explorationsaufgaben" statt. Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden im Wintersemester in Form einer praktischen Projektarbeit in Teams von Studierenden für die Weltraum- und Explorationsrobotik relevante Systeme und Subsysteme entwickelt und betrieben. In diesem Jahr hatten die beiden Teams die Aufgabe, zwei Sensor-Pakete für das am IRS entwickelte Roversystem MRCP zu entwickeln. Ziel war es dabei, unterschiedliche Sensoren funktional auf dem Rover zu integrieren, um damit insbesondere die Umgebungscharakterisierung, Ziel- und Hinderniserkennung, sowie die eigene Lage und Zustandserfassung des Rovers zu erhöhen. Entlang der Systementwicklung mussten von den Teams dabei eine Vielzahl an hardware- und softwareseitige Anforderungen erfüllt werden.

Gerade für die praktische Projektarbeit mit einer Vielzahl an Schnittstellen zwischen den einzelnen Subsystemen und Komponenten stellten die gegenwärtigen Rahmenbedingungen eine zusätzliche Herausforderung dar. Durch strukturierte Umsetzung eines für die Lehrveranstaltung entwickelten Projektplans, die Nutzung einer Vielzahl an verfügbaren digitaler Plattformen sowie die hohe Motivation aller Beteiligten, konnte die Lehrveranstaltung mit der „Rover Challenge" in einer überwiegend digitalen Durchführung auch in diesem Jahrgang erfolgreich abgeschlossen werden. 

Team Sparta entschied sich zudem für Inertialmesssensorik (IMU) und Lichtstärkenmessungen an fünf Punkten des Roverchassis, vier Kameras für Hinderniserfassung (HazCams), sowie einen Solid State LIDAR. Die Lagemessung mittels (IMU) ermöglicht es, den Zustand des Rover-Fahrwerks zu erfassen, die Lichtstärkenmessung erlaubt eine Positionsschätzung großer Lichtquellen, beispielsweise der Sonne. Der LIDAR misst mittels time-of-flight die Distanz zu Objekten und erzeugt eine Punktwolke seines Sichtbereichs.

Team Terra implementierte, nebst einer vorgegeben Kamera, Temperatursensoren an mehreren Punkten des Roverchassis, sowie innerhalb der Elektronik zu Überwachung, einen Sensor für Strahlungsmessung, eine Wärmebildkamera sowie ebenfalls einen Solid State LIDAR. Die Strahlungsmessung dient zur Erfassung einfallender kosmischer Strahlung, während die Wärmebildkamera sowohl für Hinderniserfassung als auch für wissenschaftliche Zwecke genutzt werden kann.

Beide Teams verwendeten für die Steuerung und Datenverarbeitung handelsübliche Single-Board-Rechner, auf welchen für die Entwicklung der Software das Robotik-Framework ROS2 verwendet wurde. Dies war ebenfalls eine Randbedingung an die Teams, um ein einheitliches Software-Fundament für zukünftige Entwicklungen schaffen.

Wir gratulieren den beiden Teams „SPARTA" und „TERRA" zum erfolgreichen Abschluss der Veranstaltung und bedanken uns herzlich für die hohe Motivation bei der Umsetzung des Projekts.

Logo Team Sparta
Logo Team Terra
Roverchallenge unter erschwerten Bedingungen und teilweise remote
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