Studenten arbeiten mit den 3D-gedruckten ExoMy-Rovern beim Academy Robotics Workshop der Europäischen Weltraumorganisation, der vom 29. Oktober bis 1. November 2024 stattfindet (Bildnachweis: ESA-SJM Photography)
Universitätsstudenten testeten 3D-gedruckte Rover, die dem europäischen Rosalind Franklin ExoMars Rover nachempfunden sind, der bis 2028 auf die Marsoberfläche starten soll.
Sechs Studententeams übernahmen die Steuerung der Miniaturrover; die Aktivität war Teil des Academy Robotics Workshop der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der im Forschungs- und Technologiezentrum der Agentur (ESTEC) in den Niederlanden stattfand. Die Schülerinnen und Schüler programmierten die als ExoMy-Rover bezeichneten Forschungsroboter so, dass sie in einer simulierten Marsumgebung autonom ein Ziel suchen und ansteuern.
Die 3D-gedruckten ExoMy-Rover wurden durch das Design des Rosalind Franklin-Rovers der ESA inspiriert und mit sechs Rädern, einer Kamera und einem Raspberry Pi-Computer ausgestattet. Eine der Aufgaben bestand darin, mit der ExoMy-Kamera Bilder der blauen Zielkugel auf der simulierten Marsoberfläche aufzunehmen und jedes Foto mit einer bestimmten Position zu versehen, damit der Rover mit Hilfe eines Algorithmus für maschinelles Lernen darauf trainiert werden konnte, die Kugel selbständig zu erkennen, heißt es in einer Erklärung der ESA.
„Die Teilnehmer brauchten keine Vorkenntnisse zu haben; das Ziel war es, sie mit dem Design und der Funktionsweise eines 3D-gedruckten Rovers vertraut zu machen, der vom Rosalind Franklin ExoMars-Rover der ESA inspiriert ist“, sagte Marti Vilella Ramisa, ein Robotik-Ingenieur der ESA-Abteilung Automation Robotics, in der Erklärung.
Der Rosalind Franklin Rover, Teil des ExoMars-Programms der ESA, wird voraussichtlich Ende 2028 zum Roten Planeten starten und im darauffolgenden Jahr auf der Marsoberfläche landen, wo er nach möglichen Anzeichen früheren Lebens suchen wird.
Insgesamt nahmen 30 Universitätsstudenten mit Ingenieur- oder Robotikhintergrund aus 14 verschiedenen ESA-Mitgliedstaaten und Kanada an dem Workshop teil, der mit einer allgemeinen Einführung in die Robotik und ihre Anwendung auf die Erforschung des Mars begann.
„Der viertägige Workshop bestand aus einer Mischung aus Vorlesungen und Tutorien sowie praktischen Übungen, bei denen die Teilnehmer ihr neu erworbenes Wissen unter Beweis stellen konnten“, so Ramisa in ihrer Erklärung. „Dazu gehörten das Hinzufügen von Funktionen und das Beheben von Fehlern im Roboterbetriebssystem ROS 2 des Rover, das hauptsächlich in Python programmiert ist.
Bevor sie die ExoMy-Roboter in der physischen, marsähnlichen Umgebung steuerten, probierten die Studenten zunächst die Bedienung eines Rovers in einer Computeranwendung aus und lernten die Algorithmen zur Steuerung verschiedener Fortbewegungsarten kennen.
„Bei der letzten Übung ging es darum, Fortbewegungs- und Bilderkennungsfähigkeiten zu kombinieren, um den Ball zu finden und zu ihm hinzufahren, wobei die Tatsache berücksichtigt wurde, dass sich der Ball an einem unbekannten Punkt befinden würde“, so Ramisa in der Erklärung. „Dies war eine anspruchsvolle Aufgabe, aber alle Teams waren erfolgreich, und einige übertrafen die Erwartungen ihrer Trainer!“
