Der Marsrover Demonstrator ORTHOS

 

ORTHOS ist der erste Marsrover Demonstrator der ERIG. ORTHOS wird mit dem Ziel entwickelt, bei der European Rover Challenge (ERC) teilzunehmen. Die ERC ist ein internationaler studierenden Wettbewerb mit dem Ziel, Marsrover Demonstratoren zu entwickeln. Diese werden bei dem jährlich in Polen ausgetragenen Event in verschiedenen Kategorien auf die Probe gestellt. Die ERC 2020 findet vom 10. bis 13. September in Kielce auf dem Campus der „Politechnika Świętokrzyska w Kielcach“ statt. Dort wird für die ERC ein "Marsyard" aufgebaut. Dieses 40 m mal 40 m große Gelände aus rotem Sand ist dem Mars nachempfunden.

Bei der ERC haben die Rover Aufgaben aus vier Bereichen zu absolvieren:

 

Science

Für die Wissenschaftsaufgabe muss der Rover Bodenproben sammeln und analysieren. Dabei werden sowohl Oberflächenproben, als auch Bohrproben aus einer Tiefe von bis zu 30 cm gesammelt. Bei ORTHOS werden diese mit einem speziellen Bohrersystem, das von Mitgliedern der ERIG entworfen wird, gewonnen. Die Bodenproben werden an Bord des Rovers verstaut und dort auf unterschiedliche Eigenschaften analysiert.

 

Maintenance

Eine weiterer Aufgabenbereich ist angelehnt an eine Situation in der Zukunft, bei der Menschen und Roboter auf dem Mars koexistieren. So sollen die Rover in der Lage sein, den Menschen in dessen Arbeit auf dem Mars zu unterstützen und Arbeiten durchzuführen, die für den Mensch zu gefährlich sein könnten. Die konkrete Aufgabe während der ERC ist das Arbeiten an einer Schalttafel mit Knöpfen, Schaltern und anderen elektrischen Komponenten. ORTHOS hat einen speziell für diese Aufgabe entwickelten SCARA Roboterarm mit einem Greifer, um so gezielt mit den Komponenten der Schalttafel zu interagieren.

 

Collection

Für die Sammelaufgabe muss ORTHOS mehrere versteckte Staffelstäbe finden, aufheben und zur Abgabestelle transportieren. Die Schwierigkeit besteht darin, dass alle Schritte autonom ausgeführt werden sollen. Die Bildverarbeitung bewältigt ORTHOS mit mehreren Kameras und einer NVIDIA Jetson TX2 als Recheneinheit. Die Objekterkennung und -lokalisierung soll mithilfe von machine learning-Prozessen absolviert werden.

 

Traverse

Im schwierigen und unerschlossenen Gelände des Mars spielt Mobilität eine entscheidende Rolle. Deshalb wird auch dieser Aspekt bei der ERC mit abgebildet. Die Rover müssen autonom durch schwieriges Terrain, wie rutschende Hänge oder steinige Krater fahren. Für diese Aufgabe ist ORTHOS mit einem Rocker-Bogie Fahrgestell ausgestattet, welches den Vorteil hat, dass alle sechs Räder immer Bodenkontakt haben. Lenkeinheiten an den vorderen und hinteren Rädern von ORTHOS erlauben es, den Rover auf einer Stelle um 360° drehen zu lassen.