Teilvorhaben HAW: Erforschung einer vertrauenswürdigen, SORN-basierten Hardwarebeschleunigereinheit für ISRU-Robotikanwendungen
Die Erforschung leistungsstarker, robuster Hardware- und Elektronikmodule stellt eine Schlüsselkomponente für Robotik-Anwendungen in der Raumfahrt dar. Aktuell geplante Explorationsmissionen wie z.B. Lunar Gateway oder die Moon Village Bestrebungen der ESA , lassen extrem hohe technische Anforderungen erkennen, die weit über die Fähigkeiten aktuell verfügbarer und eingesetzter Roboter- und Elektroniktechnologien hinausgehen. Europäische Vorhaben hierzu sind erst im Entstehen und fokussieren bislang eher innovative algorithmische Software-Ansätze oder ganzheitliche, konzeptionelle Systemlösungen.
Der geforderte Einsatz moderner Algorithmen oder Software-Plattformen, z.B. künstlicher Intelligenz (KI) oder ROS, gehen mit hohen Anforderungen an das zugrunde liegende Processing einher und stellen bestehende Elektroniklösungen vor massive Probleme. Ein bedeutendes Anwendungsgebiet hierfür ist durch die sogenannte In-Situ-Ressource-Utilization (ISRU) gegeben, die sich mit der „vor-Ort“-Verwendung und Verarbeitung von Materialien im Weltraum befasst. Dies ermöglicht den effizienten Bau, den Betrieb und die Wartung extraterrestrischer Plattformen wie Satelliten und Weltraumhabitaten. Um notwendige Arbeiten mit extraterrestrischen Materialien, wie Regolith, welches bei direktem Kontakt durch seinen scharfkantigen Staub für Menschen eine extreme Bedrohung darstellt, sicher durchzuführen, ist die Erforschung eines effizienten Mensch-Roboter Kollaborationssystems unabdingbar.
Im Rahmen von SpaceMRI soll ein leistungsstarkes Elektronikmodul erarbeitet werden, das für eine effiziente Ansteuerung eines Roboters im Weltraum eingesetzt werden kann. Kern des Teilvorhabens der HAW Hamburg stellt dabei u.a. die Erforschung einer leistungsstarken Hardware-Acceleration-Unit (ACU) dar, die komplexe (nichtlineare) Algorithmen durch den Einsatz neuartiger Ansätze der anwendungsspezifischen, digitalen Signalverarbeitung effizient löst und einen deutlichen zusätzlichen Performancegewinn ermöglicht.
