Technik kurz erklärt Die Entwicklung des Robomobils

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir Meisterwerke der Konstruktion und besondere Entwicklungen vor. Heute: das Robomobil des DLR, mit dem Raumfahrtrobotik auf die Straßen kommt.

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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Vom All auf die Straße: Seit zehn Jahren dient das Robomobil, kurz Romo (DLR-Schreibweise: ROboMObil, RoMo) als Technologie-Demonstrator und Forschungsplattform für Projekte rund um die Themen autonomes Fahren, Fahrdynamik, Steuerungstechnik sowie künstliche Intelligenz. Seinen Anfang nimmt es einige Jahre zuvor am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR): Forschende des Robotik und Mechatronik Zentrums (RMC) hatten die Idee, Rovertechnik von Mars- und Mondfahrzeugen mit Elektromobilität zu fusionieren. So entstand in Oberpfaffenhofen eines der ersten robotischen Elektrofahrzeuge weltweit.

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Projektleiter Dr.-Ing. Jonathan Brembeck gestaltet diese Vision seit den ersten Konzeptentwürfen. Am DLR-Institut für Systemdynamik und Regelungstechnik des RMC hat er miterlebt, wie aus einer Idee auf dem Papier ein einzigartiges straßentaugliches Fahrzeug wurde. An die Jungfernfahrt vor zehn Jahren erinnert sich Brembeck genau: "Ich war aufgeregt, ob alles funktionieren würde. Die Mechanik und Elektrik der Radroboter lief rund und auch die Batterie arbeitete zuverlässig. Nur die Steuerung war noch nicht ganz optimal." Ein Herzschlag-Moment. "Mit einigen wenigen Handgriffen konnten wir die Einstellungen aber anpassen und dann fuhr das Robomobil wie gewünscht – das war ein unglaubliches Gefühl", erzählt der Wissenschaftler.

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Was das Robomobil kann

• Das Robomobil kann per Sidestick von einer Person im Fahrzeug gelenkt oder per Sidestick ferngesteuert werden.

• Auch vollautonome Fahrten sind möglich.

• Seine insgesamt 18 Kameras erfassen die Umgebung im 360-Grad-Rundumblick. So kann sich Romo selbständig in unbekannten Umgebungen zurechtfinden, auch ohne Zuhilfenahme einer Karte. Dieses Konzept für autonomes Fahren entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ursprünglich für die Raumfahrtrobotik.

• Auch der Kernaufbau des Fahrzeugs entstammt der Raumfahrtforschung: Alle vier Räder sind jeweils mit Antrieb, Lenkung, Dämpfung und Bremse ausgestattet. Diese sogenannten Radroboter werden mithilfe einer intelligenten Zentralsteuerung koordiniert, sodass sich das Fahrzeug in alle Richtungen fortbewegen kann.

• Romo ist außerdem das erste robotische Elektromobil mit einer "By-Wire"-Zentralsteuerung: Die Steuerung der Radroboter erfolgt über elektrische Leitungen ohne mechanische Kopplung. Ein klassisches Lenkrad wird also nicht benötigt.

Forschungsplattform für morgen

Seit seiner ersten Forschungsfahrt 2011 liefert das robotische Elektromobil des DLR wertvolle Beiträge als Technologieträger. So war es bereits für die unterschiedlichsten Forschungsthemen unterwegs, von der optimierten Fahrdynamikregelung bis hin zur Entwicklung von Energiemanagement-Konzepten. Dank seiner autonomen und außergewöhnlich flexiblen Fahreigenschaften sowie der lenkradlosen "By-Wire"-Technologie ist Romo laut dem DLR auch weiterhin ein gefragter Forschungspartner.

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Künftig arbeitet das Projektteam verstärkt im Bereich hochautomatisiertes batterieelektrisches Fahrzeug. Dafür entwickeln sie unter anderem KI-gestützte Methoden für Steuerungs- und Systemdiagnose-Aufgaben. In den kommenden Jahren werden sie außerdem Cloud-basierte Ansätze entwickeln, um noch größere Datensätze und komplexere Steuerungsarchitekturen nutzen zu können. Das Robomobil ist damit bereit für die nächsten Etappen seiner Forschungsreise.

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