AI-In-Orbit-Factory

Wird KI die neue Schlüsseltechnologie in autonomen Weltraumanwendungen werden?

Genau das denken wir! KI-Methoden werden hochautomatisierte Produktionssysteme ermöglichen, die die Flexibilität und Präzision klassischer Ansätze der Produktion um Größenordnungen übertreffen und so zu einem entscheidenden Erfolgsfaktor im internationalen Wettbewerb warden

Laufzeit des Vorhabens: 01.08.2020 – 31.07.2022

Diese Vision ist Ziel des Verbundprojekts „AI-In-Orbit-Factory“, welches auf die Untersuchung und Entwicklung grundlegender Konzepte für die In-Orbit Produktion von Kleinsatelliten basierend auf der Integration von Methoden der künstlichen Intelligenz fokussiert ist. An AI-In-Orbit-Factory sind die Technische Universität Darmstadt, die Technische Universität München und das Zentrum für Telematik (ZfT) in Würzburg beteiligt. Derselbe Verbund erforschte bereits im Projekt „Space Factory 4.0“ erfolgreich die Grundlagen zur robotischen Montage hochmodularer Satelliten basierend auf Industrie 4.0-Prozessen.

In AI-In-Orbit-Factory konzipiert die TU Darmstadt, vertreten durch das Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) von Prof. Anderl, einen digitalen Prozesszwilling zur ganzheitlichen Überwachung und Kontrolle der Aktivitäten der In-Orbit Produktion. Dieser ermöglicht mittels des Einsatzes von KI-Methoden die Interaktion sämtlicher Prozessteilnehmer und befähigt automatisierte und optimierte Montage- und Testprozeduren. Darüber hinaus übernimmt das FG DiK die Koordination des Verbundprojekts.

Das Zentrum für Telematik realisiert im Projekt den automatischen Zusammenbau hochmodularer Systeme zu einem Satelliten nach dem Baukastenprinzip. Dazu wird der AIT (Assembly, Integration, Testing) Prozess mithilfe adaptiver und KI Methoden optimiert und die jeweiligen Prozesszustände vom digitalen Prozesszwilling überwacht. Adaptive Methoden ermöglichen unter anderem die flexible Verwendung verschiedenartiger modularer Strukturen und Schnittstellen. Weiterhin werden die AIT-Technologien für die adaptive Demontage und Reparatur von Satelliten angepasst.

Die Technische Universität München, vertreten durch den Lehrstuhl für Sensorbasierte Robotersysteme und intelligente Assistenzsysteme, entwickelt im Vorhaben Methoden für die erweiterte Telepräsenz zur Überlagerung autonomer Steuerung mit telepräsenter Steuerung. Mit unterstützenden Methoden (virtual fixtures), speziell darauf angepassten neuartigen Regelungskonzepten und einer durch KI unterstützten Telemanipulation soll die Qualität der telerobotischen Steuerung gesteigert werden. Die neuartige KI-unterstütze telerobotische Montage erleichtert ein nahtloses Umschalten zwischen Teleoperation und autonomer Montage ohne komplette Neuinitialisierung der Autonomiefunktion.

Institutionen/ Ansprechpartner

Technische Universität Darmstadt
Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)
Darmstadt

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl
anderl@dik.tu-darmstadt.de
Telefon +4961511621791

Zentrum für Telematik e. V.
Würzburg

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Klaus Schilling
k.schilling@telematik-zentrum.de
Telefon +4993161563310

Technische Universität München
Lehrstuhl für Sensorbasierte Robotersysteme und intelligente Assistenzsysteme, Fakultät für Informatik
München

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Alin Albu-Schäffer
alin.albu-schaeffer@tum.de
Telefon +49 8153 28 3689