DLR: Romo fährt mit Weltraumtechnik

Der Ort der Präsentation ist auf den ersten Blick etwas ungewöhnlich: Im Space Pavillon der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (Ila) 2012 präsentiert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Robomobil (Romo). Wenige Meter entfernt befindet sich eine Fläche, auf der der Mondrover Asimov fährt. Und hier liegt auch die Verbindung: Romo nutze die Algorithmen und Techniken, die für Weltraumroboter entwickelt wurden, erklärt Jonathan Brembeck vom Robotik und Mechatronik Zentrum (RMC) des DLR im Gespräch mit Golem.de.

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Romo ist ein robotisches Elektroauto. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Wie ein Rover, der auf anderen Planeten fahren soll, hat auch Romo keine einfachen Räder, sondern Radroboter, in die Antrieb, Lenkung, Dämpfung und Bremsen integriert sind. Das ermögliche neue Fahrzeugdesigns und -konzepte, sagt Brembeck. Die vier Radroboter verleihen Romo mehr Freiheitsgrade und machen ihn sehr agil: So kann das Auto nicht nur auf dem Teller drehen: Es kann auch zur Seite fahren, also direkt im rechten Winkel in eine Parklücke einparken, und es kann schräg fahren. Das Auto bleibt dabei gerade ausgerichtet, fährt aber gleichzeitig geradeaus und etwas seitlich.

Der Computer fährt

Gefahren wird Romo hauptsächlich von einem Computer. Der Fahrer gibt das Ziel vor oder steuert mit einem Joystick in eine bestimmte Richtung - alles andere macht Romo selbst. Eine direkte Beeinflussung des Autos durch den Fahrer gibt es nicht. Auch diese Technik stamme aus der Weltraumrobotik: Der Astronaut gebe eine grobe Fahrtrichtung vor, und der Rover setze diese Befehle dann selbst um.

Dadurch kann das Steuerungssystem auch für Sicherheit sorgen: Will der Fahrer ein Manöver durchführen, das zu einem Unfall führen kann, warnt ihn der Rechner zunächst und schlägt ihm einen sichereren Weg vor. In letzter Konsequenz werde der Rechner auch ein solches Manöver übersteuern, sagt Brembeck.

Damit es nicht zu einem Unfall kommt, muss Romo stets seine Umgebung im Blick behalten. Dazu verfügt das Fahrzeug über acht Stereokamerapaare, also insgesamt 16 Kameras, die eine komplette Rundumsicht ermöglichen. Auch diese Technik stammt aus der Raumfahrt. Der Unterschied ist, dass ein Rover lediglich über eine Stereokamera verfügt - auf einem fremden Planeten gibt es weniger Verkehr, und ein Kamerapaar verbraucht auch weniger Energie.

Passive Sensorik

Das sei ein wichtiger Unterschied ihres Systems zu anderen Roboterfahrzeugen wie dem Google-Auto oder zu Assistenzsystemen, die Fahrzeughersteller in die Autos integrieren: Diese nutzten aktive Systeme wie Radar oder Lidar. Romo hingegen nutzt ein passives System mit Kameras. Vorteil sei, dass die passiven Sensoren weniger Energie verbrauchen. Romo verfügt über einen 14-kWh-Akku mit 350 Volt. Die Reichweite hängt bei den Versuchsfahrten von der Ausstattung mit Elektronik ab. Die Fahrreichweite liegt bei 100 Kilometern.

Die Verarbeitung der Bilder sei recht anspruchsvoll, erzählt der DLR-Forscher: Bei den Kameras handele es sich um Gigabit-Ethernet-Kameras, deren Bilder unkomprimiert in Echtzeit verarbeitet werden. Die Verarbeitung läuft auf Grafikkarte und Field Programmable Gate Arrays (FPGA).

Romo sei eine Plattform, um verschiedene Technologien zu testen, erklärt Brembeck. Dazu zählten auch neue Mobilitätskonzepte: So könnte es in der Zukunft möglich sein, ein Leihauto über den Computer zu bestellen, das dann selbstständig zum Nutzer kommt und nach der Fahrt wieder ins Depot zurückkehrt. Fahrzeuge mit einem solchen Automatisierungsgrad könnten um das Jahr 2050 reif für die Großserie sein, sagt Brembeck.