Robert Klatt
Der Mond soll in Zukunft als Rohstoffquelle dienen. Forscher haben nun erprobt, wie eine Gruppe von Robotern auf dem Mond Rohstoffe suchen kann.
Zürich (Schweiz). Die Menschen suchen kontinuierlich nach neuen Rohstoffquellen, darunter auch in schwer zu erreichenden Regionen wie der Tiefsee. In Zukunft könnten auch auf dem Mond seltene Rohstoffe abgebaut werden. Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben deshalb erprobt, wie drei Laufroboter aus der ANYmal-Serie die komplexe Aufgabe gemeinsam absolvieren können.
Laut der Publikation im Fachmagazin ScienceRobotics hat das Team um Philip Arm dazu drei lauffähigen Roboter konstruiert. Der erste Roboter kann mit einem Laserscanner und diversen optischen Sensoren die Topografie des Terrains erfassen und geologische Merkmale klassifizieren. Außerdem kann er spektrale Analysen durchzuführen, die erste Hinweise auf die chemische Zusammensetzung der Gesteinsproben liefern. Der zweite Roboter besitzt eine Mikroskopie-Kamera und ein Raman-Spektrometer, mit denen genauere Analysen des Gesteins erfolgen.
Der dritte Roboter kann sowohl Kartierungsarbeiten durchzuführen als auch Gesteinsproben analysieren. Als Generalist ist seine Hardware aber simpler und seine Präzision limitiert. Diese weniger spezialisierte Rolle ermöglicht es ihm jedoch, bei technischen Defekten eines seiner beiden Spezialisten-Kollegen, die Mission zu retten und erfolgreich abzuschließen.
„Der Einsatz von mehreren Robotern hat zwei Vorteile. Die einzelnen Roboter können spezialisierte Aufgaben übernehmen und diese gleichzeitig ausführen. Zudem ist ein Roboterteam dank seiner Redundanz in der Lage, den Ausfall eines Teamkollegen zu kompensieren.“
Die Wissenschaftler der ETH Zürich haben die Roboter in der Schweiz sowie im European Space Resources Innovation Center (ESRIC) in Luxemburg erprobt. Die Tests im ESRIC erfolgten im Rahmen eines internationalen Wettbewerbs für Monderkundungsroboter, der in einer simulierten Mondumgebung durchgeführt wurde. Dabei mussten die Roboter Mineralien in einer unbekannten Umgebung finden und identifizieren. Die kollaborativen Roboter der Schweizer Wissenschaftler, an denen auch Mitarbeiter des Forschungszentrums Informatik aus Karlsruhe gearbeitet haben, konnten den Wettbewerb gewinnen.
Der Gewinn der Wettbewerbs sicherte den Wissenschaftlern ein einjähriges Forschungsstipendium, in dessen Rahmen die Roboter optimiert werden sollen. Geplant ist die Vergrößerung des Roboter-Teams, unter anderem durch die Integration von Radrobotern, die auf weniger komplexem Gelände eine höhere Geschwindigkeit als ihre beinigen Pendants aufweisen. Zudem besteht der Plan, für zukünftige Missionen fliegende Roboter zu entwerfen, welche in der Lage sind, aus der Vogelperspektive Erkundungsdaten an die restlichen Roboter zu übermitteln.
ScienceRobotics, doi: 10.1126/scirobotics.ade9548
