Befehle aus dem All 08.09.2015, 15:55 Uhr

Von der ISS aus gesteuerter Roboter erledigt Präzisionsarbeit auf der Erde

Im niederländischen Nordwijk ist am Montag ein kleiner bereifter Roboter durch die Gegend gefahren und hat seine Greifarme benutzt. Keine besondere Leistung in der aktuellen Robotik? Sehr wohl! Denn gesteuert wurde das Gefährt von hoch oben – aus dem Weltall.

ISS an Erde: Roboter Centaur lässt sich über eine Distanz von mehr als 400 Kilometern präzise fernsteuern. Hochsensible Sensoren ermöglichen die Übertragung haptischer Tasterfahrungen ins Weltall. 

ISS an Erde: Roboter Centaur lässt sich über eine Distanz von mehr als 400 Kilometern präzise fernsteuern. Hochsensible Sensoren ermöglichen die Übertragung haptischer Tasterfahrungen ins Weltall. 

Foto: ESA

Mit dem Versuch wollte der dänische Astronaut Andreas Morgensen auf der Internationalen Raumstation ISS unter anderem herausfinden, wie gut die Übertragung haptischer Tastgefühle über lange Distanzen funktioniert. Die erst einmal simpel klingende Aufgabe für den Roboter namens Centaur: einen schmalen Metallpin aus einem Loch in einem Arbeitsboard herausnehmen und den Stift später wieder dort hineinstecken. Präzisionsarbeit. Denn die  Führung für den Metall-Bolzen war nur wenig breiter als der Pin selbst. Genauer: 150 Mikrometer, also weniger als ein Sechstel Millimeter.

Ob der Roboter bei dem Versuch, den Pin einzuführen, seinen Greifarm in der richtigen Position hielt, konnte Astronaut Andreas Morgensen auf der ISS erspüren. 

Ob der Roboter bei dem Versuch, den Pin einzuführen, seinen Greifarm in der richtigen Position hielt, konnte Astronaut Andreas Morgensen auf der ISS erspüren. 

Quelle: ESA/Telerobotics & Haptics Laboratory

Morgensen konnte auf der ISS spüren, ob der Roboter bei dem Versuch, den Pin einzuführen, seinen Greifarm in der richtigen Position hielt. Denn hochsensible Sensoren in Centaurs Armen ließen den Astronauten fühlen, was der Roboter fühlte: Selbst leichteste Widerstände von links oder rechts wurden erfolgreich auf die 400 km entfernte ISS übermittelt.

Auf Umwegen miteinander kommuniziert

Der tatsächliche Signalweg allerdings war um ein vielfaches länger. Hintergrund: Das Steuerungskommando für den Roboter nahm nicht den direkten Weg, sondern wurde über den Umweg eines Satelliten über den USA in die Niederlande gesendet – und so auch wieder zurück Richtung ISS. Diese rund 19.000 Kilometer sorgen für eine Verzögerung von etwa einer Sekunde 

Tastsinn als Schlüssel für komplexe Bewegungen

„Wenn Menschen präzise mechanische Handlungen ausführen – zum Beispiel den Schlüssel ins Türschloss stecken – verlassen wir uns zu einem großen Teil auf unser Tastgefühl und die Kraftrezeptoren in Händen und Armen“, sagt André Schiele, Leiter des Projekts bei der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und ergänzt: „Die visuelle Information ist dabei nicht sehr wichtig. Solche Tätigkeiten können auch mit geschlossenen Augen erfolgreich ausgeführt werden.“ Nun versucht die ESA, diese Fähigkeiten auch auf fernsteuerbare Roboter-Systeme zu übertragen und weiter zu perfektionieren. 

Der dänische Astronaut Andreas Mogensen vor seinem Start zur ISS am 2. September 2015. Er steuerte am Montag vom Weltraum aus den interaktiven Roboter Centaur auf der Erde. 

Der dänische Astronaut Andreas Mogensen vor seinem Start zur ISS am 2. September 2015. Er steuerte am Montag vom Weltraum aus den interaktiven Roboter Centaur auf der Erde. 

Quelle: Sergei Ilnitsky/dpa

Ohne ein solches haptisches Feedback vom Roboter an seinen Steuermann bestehe stets die Gefahr, dass Gegenstände im Greifarm durch zu hohe Kraftaufwendung zerstört würden. Außenreparaturen im Weltall, sagt Schiele, würden so meist eine eigentlich unnötig lange Zeit in Anspruch nehmen.

Im Juni hatte der russische Kosmonaut Oleg Kononenko mit dem Prototyp eines Joysticks bereits einen Roboter in DLR-Zentrum in Oberpfaffenhofen gesteuert. 

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