RecoRob

Mobiler Probenahmeroboter zur Erkundung gefährlicher Lagen (Reconnaissance Robot)

Ansprechpartner: Dr. Ing. Olena Kuzmicheva

Projektpartner

Projektbegleitender Ausschuss

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Beschreibung des Projektes

Motivation

Die Bewältigung außergewöhnlicher Gefahrenlagen erfordert eine schnelle koordinierte Erkundung von kontaminierten Gebieten. Dabei haben der schnelle eindeutige Nachweis sowie die Diagnostik möglicher Gefahrenzustände für den Schutz der Einsatzkräfte und der Bevölkerung eine hohe Bedeutung. Für die Erkundung von chemischen und atomaren Gefahren vor Ort stehen bereits unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung. So sind z.B. die Feuerwehren mit Erkundungskraftwagen (ErkKW) ausgestattet, die A/C - Messungen online vornehmen können. Um ABC - Gefahren nachweisen zu können, die eine Probenahme erfordern, müssen in den kontaminierten Gebieten qualifiziert Proben genommen und im Labor analysiert werden. Je nach Vorfall können feste (z.B. Bodenprobe), flüssige (z.B. Wasserprobe), Tupfer- oder Wischproben erforderlich sein.

Erkundungszyklus

Die Probenahme wird derzeit noch zwingend von menschlichen Einsatzkräften, z.b. Feuerwehrpersonal, durchgeführt. Die Einsatzkräfte vor Ort sind mit persönlichen Schutzanzügen ausgestattet, die das Betreten der gefährlichen Bereiche und eine sichere Dekontamination ermöglichen. Dabei ist die Einsatzzeit durch die Atemschutzgeräte stark begrenzt (ca. 30 min) und trotz Schutzausrüstung grundsätzlich auch immer mit Gefahren für Leib und Leben des Einsatzpersonals verbunden.

Lösungsansatz

Zur Vermeidung der vorab genannten Nachteile bezüglich der Einsatzdauer und der Gefährdung des Einsatzpersonals bietet es sich an, die Probenahme zu automatisieren. Es wird hierfür eine geländegängige mobile Basis mit einem Roboterarm, geeigneten Probenahmewerkzeugen, spezieller Sensorik und leistungsfähiger Rechentechnik ausgestattet. Der dabei notwendige Personenanzahl wird dadurch erheblich verringert bei gleichzeitiger Verlängerung der Einsatzbereitschaft.

Roboterkonzept

Die Steuerung des Roboters erfolgt hierbei teilautonom. Der Probenahmeroboter wird manuell über eine Funkfernsteuerung in das Operationsgebiet gebracht und kann dort entweder automatisch oder ebenfalls ferngesteuert vorgegebene Probenahmevorgänge ausführen. Mittels mehrerer unabhängiger Kamerasysteme stehen dem Bedienpersonal über Live-Streaming stets aktuelle Videodaten des Einsatzortes zur Verfügung, die manuelle Bedienbarkeit wird über einen speziellen Joystick sichergestellt. Das Bild unten zeigt das Konzept des HW-Aufbaus des Systems.

HW-Konzept

Projektzielsetzung

Erforschung und Realisierung eines automatisierten Probenahmesystems, bestehend aus einer mobilen Einheit und einer Basisstation mit folgenden Aufgaben:

Mobile Erkundung mit hoher Geländegängigkeit,
Automatisierte Probenahme, -verstauung, -dokumentation und -transpport,
Messungen vor Ort
Datenauswertung und -übertragung
Einsatzüberwachung visuell über Kameras und kartenbasiert mittels GPS
Kartenbasierte Darstellung von Messergebnissen
Intuitive Steuereung des Systems

Veröffentlichungen

"Mobile Reconnaissance Robot for Investigation of Hazardous Environments", 32nd Colloquium of Automation, 28.-29. Oct. 2010, Leer, O. Kuzmicheva, U. Krebs, M. Hericks, H. Kampe
"Automation of Sample Drawing with a Robot Based System for Investigation of CBRN-Disasters", 1st International Symposium on Development of CBRN DefenseCapabilities, 30. Nov.-1. Dec. 2010, Berlin, O. Kuzmicheva

Förderung

Laufzeit: Dezember 2009 - März 2012

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