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1. SpaceBot Cup

Weltraum-Roboter liefern sich Duell

12. November 2013, 9:41 Uhr | Andrea Gillhuber

Alle Roboter des SpaceBotCup aus der Vogelperspektive: Zwar gab es keine Gewinner, doch die Jury war vom Einfallsreichtum der Entwicklerteams beeindruckt.

Vom 11. bis 12. November fand erstmals der DLR SpaceBot Cup statt. Zehn Teams erkundeten mit ihren Roboter eine außerirdische Planetenlandschaft um die Wette. Die Aufgaben: Auffinden, identifizieren, transportieren und montieren von Objekten. Doch jedes Team scheitert.

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Sand, Geröll, Gestein, sprich: Unwegsames Gelände. Die Rheinbreitbacher Supercrosshalle bei Bonn erinnerte am 11. und 12. November eher an eine Marslandschaft als an eine Motorcross-Strecke. Hier trafen sich zehn Teams aus Wissenschaft und Industrie zum ersten »SpaceBot Cup« des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR. Doch leider gab es keine Gewinner: Jedes Team scheitert am Missionsziel.

Doch Verlierer gab es nicht: Zwar wurden die gestelltenAufgaben von keinem Team erfüllt, jedoch wurde laut Veranstalter das Wettbewerbsziel erreicht, nämlich der Raumfahrt-Robotik neue und innovative Impulse zu geben.

Weltraum-Roboter im Duell

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Die Aufgabenstellung

Das Wettbewerbsszenario spiegelt die Herausforderungen an Erkundungs-Robotern nach der Landung auf einem fremden Planeten wieder. Als Startpunkt des Parcours dient ein Nachbau eines Landefahrzeugs. Von dort aus beginnt das System bestehend aus einem oder mehreren Robotern damit, die Umgebung zu erkunden, um auffällige Objekt zu erkunden. Vor dem Start bekommen die zehn Teams eine grobe Umgebungskarte mit Höhenprofil ausgehändigt. Die Selbstlokalisation und die Navigation des Robotersystems erfolgt GPS-frei. Ebenso darf der Roboter seine Umwelt ausschließlich über die im System verfügbare Sensorik erfassen. In der Entwicklung des Erkundungssystems mussten die Teams jedoch darauf achten, dass ein Gesamtgewicht von 100 kg nicht überschritten wird.

Gesteuert wird der Roboter über eine »Bodenstation auf der Erde«. Das heißt: Das Betriebsteam hat keinen direkten Zugriff und auch keine direkte Sicht auf das Robotersystem. Der Informationsaustausch zwischen Roboter und Station erfolgt ausschließlich über eine Telekommunikationsverbindung. Da sich das Wettbewerbsszenario an der Realität orientiert, kommt es während des Informationsaustauschs zu Zeitverzögerungen und natürlich auch zu Kommunikationsausfällen.

In der nachgestellten Marslandschaft müssen die Teams drei definierte Objekte, die sich in Farben und Formen unterscheiden, auffinden und identifizieren. Mindestens ein Objekt ist von oben, also für fliegende Systeme, nicht auffindbar. Zwei der drei Objekte müssen zum Basisobjekt transportiert werden und dort zu einer Gesamteinheit montiert werden. Anschließenden müssen alle Einheiten des Robotersystems zur Landezone zurückkehren. Allerdings werden in den Rückweg zur Landezone, sprich: in dem bereits erkundeten Terrain, Hindernisse gelegt.

Für das Lösen der Aufgabe ist maximal eine Stunde vorgesehen. Nach diesem Zeitraum wird die »Mission« abgebrochen. Erlaubt ist ein Haltepunkt, der sogenannte Check-Point. Während dieser maximal fünf Minuten dürfen die Teams ihr System per Fernwartung überprüfen, nachjustieren oder modifizieren. Der Betrieb des Roboters erfolgt fernüberwacht und weitestgehend autonom.

Eine unabhängige Jury aus Raumfahrtindustrie, Robotik-Anwendern und Wissenschaft bewertet die Roboter-Systeme bei der Aufgabenbewältigung. »Insgesamt lagen die Teams mit ihren einzelnen Leistungen aber so nah beieinander, dass es der Jury nicht möglich war, eine eindeutige und belastbare Platzierungsreihenfolge festzulegen. Letztlich hat zwar kein Team das Missionsziel erreicht. Trotzdem war die Resonanz des Wettbewerbs bei den Teams und auch im Publikum sehr positiv. Das motiviert uns, weiterzumachen«, so Dr. Gerd Gruppe, DLR-Vorstand für das Raumfahrtmanagement.

Sechs Monate und 50.000 Euro für die Roboterentwicklung

50.000 Euro und sechs Monate Zeit hatten die Entwicklungsteams für ihre Robotersysteme. Die Leistung, die sie auf dem zweitägigen SpaceBot Cup gezeigt haben, war dennoch beachtich.

»Wir sind beeindruckt von den vielen verschiedenen Lösungsansätzen. Unter den gegebenen Randbedingungen war der Grad der Aufgabenerfüllung bei allen Teams aber nicht ausreichend, um eine finale Rangfolge abzuleiten. Das ist jedoch nicht ungewöhnlich für solche Wettbewerbe: Bei der Erstauflage der Darpa Grand Challenge in den USA gab es auch keinen eindeutigen Sieger (…)«, erklärte Jurysprecher Dr. Frank Schneider vom Fraunhofer Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE. »Wir wollen Ideen, kreative Wissenschaftler und notwendige Finanzierung zusammenbringen, auch mit Blick auf den immer wichtiger werdenden Technologietransfer«, so Gruppe. »Wir haben den hohen technologischen Leistungsstand gesehen, aber für konkrete Raumfahrtmission reicht das noch nicht aus. Aber wir sehen die hervorragende Grundlage, auf der wir jetzt aufbauen können. Für die Zukunft wünschen wir uns mehr interdisziplinäre Teams und den schärferen Blick auf das Gesamtziel.«

50.000 Euro und sechs Monate Zeit hatten die Entwicklungsteams für ihre Robotersysteme. Die Leistung, die sie auf dem zweitägigen SpaceBot Cup gezeigt haben, war dennoch beachtlich.