Entwicklung des DLR 02.03.2016, 07:55 Uhr

Fliegender Roboter soll Kollegen reparieren

Ein fliegender Roboter, der mit einem Greifarm ausgestattet ist und seine Kollegen repariert? Das ist der Traum der Ingenieure am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Lesen Sie hier, was ihr Flugroboter bereits gelernt hat.

Drohne des DLR: Ingenieure haben den Flugroboter mit einem industriellen Greifarm ausgestattet. 

Drohne des DLR: Ingenieure haben den Flugroboter mit einem industriellen Greifarm ausgestattet. 

Foto: DLR

Ingenieuren des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik aus Oberpfaffendorf ist es erstmals gelungen, einen industriellen Robotergreifarm mit sieben Freiheitsgraden in ein autonom fliegendes Hubschrauber-System zu integrieren. Und wozu? Der Roboter soll zu defekten Inspektionsrobotern fliegen, die mit Magnetbändern über kilometerlange Pipelines fahren, und diese reparieren. Bislang führte dabei kein Weg am Menschen vorbei. 

Flugroboter soll defekte Inspektionsroboter reparieren lernen

Und so funktioniert der Flugroboter, den die Ingenieure im Rahmen des EU-Projekts Arcas entwickelt haben: Der zweirotorige Hubschrauber fliegt mit GPS autonom zur Einsatzstelle. Dort angekommen aktiviert er ein präzises Bildverarbeitungssystem, das auf mehreren eingebauten Kameras basiert. Der Flugroboter erkennt damit die Position des defekten Inspektionsroboters und greift ihn im aktuellen Entwicklungsstand bis auf einen Zentimeter genau.

Der Robotergreifarm stammt vom Hersteller Kuka. Er hat sieben Freiheitsgrade und fährt dank Kraft-Momenten-Sensoren zurück, wenn er unbeabsichtigt Gegenstände in der Umgebung berührt. 

Der Robotergreifarm stammt vom Hersteller Kuka. Er hat sieben Freiheitsgrade und fährt dank Kraft-Momenten-Sensoren zurück, wenn er unbeabsichtigt Gegenstände in der Umgebung berührt. 

Foto: DLR

Sofern der Roboter nicht mehr als acht Kilogramm wiegt, kann die Drohne ihn anschließend an einen sicheren Ort fliegen und dort in späteren Entwicklungsstadien sogar reparieren. Die Reparatur, so die Vision der DLR-Ingenieure, soll später sogar möglich sein, wenn die Drohne über dem Inspektionsroboter schwebt.

Dafür haben die Entwickler bereits sogenannte Kraft-Momenten-Sensoren eingebaut. Sie sorgen dafür, dass der Roboterarm selbstständig zurückgeht, wenn er während des Einsatzes unbeabsichtigt Gegenstände in der Umgebung berührt. Zudem verbinden die entwickelten Algorithmen die Steuerung des Greifarms mit der Steuerung des Hubschraubers. Laut DLR minimiert das den gegenseitigen Einfluss, was die Stabilität des Gesamtsystems und die hohe Präzision des Greifens sichert.

Greifarme könnten beim Aufbau einer Mondstation helfen

Die DLR-Ingenieure sehen noch weitere Einsatzmöglichkeiten für ihr Greifsystem. Mehrere Greifarme könnten im Weltraum beispielsweise von mobilen Plattformen aus defekte Satelliten reparieren oder beim Bau einer Siedlung auf dem Mond helfen. Die mathematischen und technologischen Fragestellungen seien in diesen Anwendungsfällen sehr ähnlich. Die neue Technologie sei erst der Beginn völlig neuer Möglichkeiten.

Der Flugroboter kann defekte Inspektionsroboter auf einen Zentimeter genau greifen und an einen sicheren Ort transportieren. Später soll er sie sogar reparieren können. 

Der Flugroboter kann defekte Inspektionsroboter auf einen Zentimeter genau greifen und an einen sicheren Ort transportieren. Später soll er sie sogar reparieren können. 

Foto: DLR

Neu ist der Einsatz von Drohnen für Inspektionsaufgaben nicht. Der Mineralölkonzern BP beispielsweise nutzt eine 1,5 m große Drohne, um Öl- und Gasleitungen in Alaska zu kontrollieren. Und die Fluggesellschaft easyjet testet den Einsatz von Drohnen bei der Inspektion von Verkehrsflugzeugen.

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