Project-M -- Der Mondrobonaut

Sieht irgendwie cool aus der Kollege. 
Auch die deutsche Presse berichtet schon darüber:
http://www.handelsblatt.com/technologie/forschung/project-m-die-nasa-will-zum-mond-mit-einem-roboter;2613260
http://www.20min.ch/digital/hardware/story/Dieser-Astronaut-hat-nie-Hunger-22828709

Auch die deutsche Presse berichtet schon darüber ...

... hab ich schon vor ca. 3 Wochen auf meinem kleinen Blögchen

hier noch eine sehr schöne Konzept Animation des geplanten Projekts M:

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=BUxFKb1cXQ4[/youtube]

Spannendes Projekt!! Vielen Dank!
Die Vorstellung Robonaut 2 läuft auf dem Mond hin und her und forscht gefällt mir irgendwie!

...hier noch eine sehr schöne Konzept Animation des geplanten Projekts M:...

Genial animiert!!

Die Reichweite würde mich interessieren. Da per WLAN, wenige Hundert Meter. Die Stromversorgung dürfte das vielleicht sogar noch weiter einschränken. Ich habe in der Animation aber noch keine Solarzellen am Lander gesehen wo sich Robonaut wieder aufladen könnte.

Genial animiert!!

Ja, hab das Video auch grad auf http://www.golem.de/1007/76229.html aufgespürt,
am Schluss die Animation 'ich sehe dich' zur Erde ist einfach nur Genial!!  

Da per WLAN, wenige Hundert Meter. Die Stromversorgung dürfte das vielleicht sogar noch weiter einschränken.

Da sollte es einen Mechanismus geben: Wenn er sich aus dem W-Lan Netzt entfernt, sollte er in die Gegenrichtung laufen.
Wenn nun das Netz ausfällt.... ? Darum sollte er bei fehlendem Empfang ca. 30 Meter (Sonst würe er ewig in Gegenrichtung laufen) zurücklaufen und warten, bis er wieder Netz bekommt...


Solarzellen? Schön und gut, aber dann kann er nicht im dunklen arbeiten... Der Robonaut müsste doch 24 h am Tag erreichbar sein, da der Mond gebunden rotiert, dh. man muss Antennen nicht immer neu ausrichten....

Ich meine Solarflächen am Lander, wie oben schon erwähnt. Der Roboter bekäme nach meiner Idee LiIon Akkus und würde sich dann quasi am Lander aufladen, wie in einer Ladestation.

Und wer stellt den Roboter wieder auf die Füße, wenn er umgefallen ist. Sry, konnte ich mir jetzt nicht verkneifen.

Ich hoffe doch das er das von alleine kann! Das Modell Robonaut-1 hatte übrigens auch noch Räder und nur den Torso des neuen Modells. Auf den Videos sehen die Gehversuche aber auch sehr Wackelig aus und scheinen nur mit Unterstützung möglich zu sein.

Aber ein steinige Untergrund gibt mir zu denken für einen Laufroboter....

Hallo

Da sollte es einen Mechanismus geben: Wenn er sich aus dem W-Lan Netzt entfernt, sollte er in die Gegenrichtung laufen.
Wenn nun das Netz ausfällt.... ? Darum sollte er bei fehlendem Empfang ca. 30 Meter (Sonst würe er ewig in Gegenrichtung laufen) zurücklaufen und warten, bis er wieder Netz bekommt..

"Einfach umkehren lassen" ist gar nicht so einfach, wie sich das hier sagen lässt. Wir Menschen können das "einfach so", ohne viel geistigen Aufwand zu erzeugen. Einem Roboter muss man erst mal das Bewusstsein für seine Postion und Lage im Raum mitgeben (Sensoren) und die Fähigkeit sich daraus zu lenken (Avionik).


Bzgl. Energieversorgung, das wird bei jedem Mondlander die große Herausforderung sein: Wie hält man länger als einen lunaren Tag durch?

würde mich sowieso mal interessieren ob die WLAN Frequenz unter vollem kosmischen Beschuss mit ausreichend Signalqualität ankommt.

WLAN verwendet Frequenzen zwischen 2,4 und 2,4835GHz bzw. 5,15 und 5,725 GHz.
Bei geostationären Satelliten setzen ja ähnliche Frequenzen ein, im S-Band zwischen 2 und 4GHz und im C-Band zwischen 4 und 8GHz.

Im GEO kriegt man eh schon (fast) die ganzen kosmische Strahlung  etc. ab. Wenn geostationäre Satelliten diese Bänder einwandfrei verwenden können, sollte es beim WLAN auch kein Problem darstellen, oder?
Ausserdem kann ich mir kaum vorstellen, dass sie handelsübliche WLAN-Antennen einsetzen, man könnte ja problemlos mit höheren Sendeleistungen arbeiten. Oder man könnte mit mehreren Richtantennen arbeiten, die miteinander 360° abdecken.
So könnte man die Reichweite noch ein wenig erhöhen. Ist natürlich nutzlos, wenn der Roboter nur einen Mondtag überleben können (soll) und in diesem Zeitraum nicht mehr als einen Umkreis von 50m untersuchen kann.

Wenn geostationäre Satelliten diese Bänder einwandfrei verwenden können, sollte es beim WLAN auch kein Problem darstellen, oder?

Naja also die Signalstärke dürfte doch deutlich unterschiedlich sein. Milliwatt gegen Hunderte von Watt.

wenn der Roboter nur einen Mondtag überleben können (soll)

Das wäre aber eine Verschwendung erster Güte. 

Naja also die Signalstärke dürfte doch deutlich unterschiedlich sein. Milliwatt gegen Hunderte von Watt.

Die Signalstärke von KomSats liegt noch knapp unter 100W. Aber man darf ja auch nicht vergessen, dass das Signal bei einem Geo einen mind. 10000mal so weiten Weg zurück legen muss wie unser Robo und zusätzlich noch mit atmosphärischen Verlusten zu kämpfen hat. Das passt also schon ganz gut.

Moin Nico!

Ich bin leider noch nicht so ganz überzeugt. Wenn ich meinen Router nur unter den Tisch stelle sieht es im Nebenzimmer schlecht aus (keine Betonwand, Router mit 2 Antennen).

Der Vergleich 100 Watt, 10.000 Mal so weit und Atmosphäre klingt beeindruckend, aber wenn da irgendwelche logarithmischen, quadratische, exponentielle oder sonstwas für Formeln unterwegs sind welche die Abnahme der Signalstärke -qualität ausdrücken auf dem Weg kann man da ganz schnell daneben liegen.

Zumindest wenn man versucht sowas zu schätzen, ich persönlich halte das für nicht schätzbar mit normalem Menschenverstand.

Ich würde also gerne von den wenigen 100 Metern ausgehen die im freien auf der Erde zu erreichen sind.

Mir fällt auch grade nichts ein wie man sowas berechnen kann. Aber ich stelle mir grade vor wie dieses Issue auch von den zuständigen Wissenschaftlern angenommen wurde als Ihnen gesagt wurde, dass Sie mal eine Zahl sagen sollen.

Ich finde das wirklich schwierig abzuschätzen ohne irgendwelche Modelle im Kopf.

Viele Grüße,

Klaus

Ich würde also gerne von den wenigen 100 Metern ausgehen die im freien auf der Erde zu erreichen sind.

Klar wenn man die selbe Strecke annimmt für einen Millionenschweren ComSat und einen handelsüblichen WLan Router, dann schneidet letzterer natürlich wesentlich schlechter auf 100 Meter Entfernung ab.  

Mir fällt auch grade nichts ein wie man sowas berechnen kann. Aber ich stelle mir grade vor wie dieses Issue auch von den zuständigen Wissenschaftlern angenommen wurde als Ihnen gesagt wurde, dass Sie mal eine Zahl sagen sollen.

Ich finde das wirklich schwierig abzuschätzen ohne irgendwelche Modelle im Kopf.

Das ist gar nicht so schwer. So ein Modell nennt man Link-Budget und dafür gibt es etablierte Rechenmodelle. Der Einfluss kosmischer Strahlung macht dort nur einen geringen Einfluss. Das meiste macht in erster Linie der Freiraumverlust. Störung treten im RF Bereich vor allem auch bei ähnlich frequentierten Drittquellen auf. Die natürliche Strahlung im All dagegen ist im EM Spektrum auf der kurzwelligen Seite, wohingegen die Mikrowellenstrahlung der Satelliten und des WLans auf der eher langwelligeren Seite liegen, mit 10 Potenzen Unterschied. Da tut sich nicht viel.

Der Einfluss kosmischer Strahlung macht dort nur einen geringen Einfluss. [...]Die natürliche Strahlung im All dagegen ist im EM Spektrum auf der kurzwelligen Seite, wohingegen die Mikrowellenstrahlung der Satelliten und des WLans auf der eher langwelligeren Seite liegen, mit 10 Potenzen Unterschied. Da tut sich nicht viel.

Alles klar, das ist plausibel! Also keine signifikanten Interferenzen zu erwarten. Danke.  

wenn man die selbe Strecke annimmt für einen Millionenschweren ComSat und einen handelsüblichen WLan Router, dann schneidet letzterer natürlich wesentlich schlechter auf 100 Meter Entfernung ab.

Aber wir (ich) wollen den potentiellen WLAN Router auf dem Mond nicht mit einem 100 Watt Transponder eines ComSat vergleichen.   Da ist der Vergleich mit dem handelsüblichen WLAN Router bezüglich Signalstärke schon zulässig. Nur in diesem Bezug wollte ich das vergleichen und ich denke das passt schon ganz gut.

"Alles" geklärt!  

Da das nun geklärt ist:

Wie kann der Bot die Nacht überleben?

Eventuell könnte er sich zurückziehen in die 'Kiste', aus der er gekommen ist (Viedo), sich dort aufladen und gleichzeitig etwas geschützt sein...

Und woher bekommt die "Kiste" die Energie? Das ist doch die Frage ... .

Wobei die sowjetischen Lunochods haben es auch über Monate geschafft: Solarzellen + RTG ist die "klassische" Lösung, schränkt aber gleichzeitig die Mobilität ein, zumindest wenn man den Lander als Ladestation missbraucht.

Hm... vielleicht könnte der Roboter RTGs in den "Bauch" bekommen.

mfg STS-125

Ich glaub nicht das die so ganz leicht sind. Die Lösung LIon Akku und Ladestation mit Solarzelle + RTG macht am meisten Sinn.

Mahlzeit!


Also ich bin von dem Projekt begeistert. Erinnert mich an die japanischen ASIMO-Roboter. Allerdings bewegen sich diese schon deutlich geschmeidiger als dieser im Video zu sehende amerikanische. Naja, am japanischen wird ja auch schon einige Jahrzehnte "gebastelt".

Zum WLAN: Diese Abkürzung bedeutet doch nur kabelloses lokal begrenztes Netzwerk. Es sagt nichts über die verwendete Übertragungstechnologie aus. Auch bei uns hier gibt es ja verschiedene WLAN-Standards und die Reichweite hängt von der Sende- und Empfangstechnik ab. Auf der Erde bis über viele km (Beispiel, PDF-Datei, Seite 24). Auf dem Mond dann ohne Rücksicht auf gesetzliche Beschränkungen. Wichtig ist direkter Sichtkontakt zwischen den Antennen.

Zur Energieversorgung: Auch meiner Meinung nach das größte Problem. ASIMO kann 40 min. mit einer Akku-Ladung herumlaufen (bei Erdschwerkraft). Damit scheiden Akkus als Primärenergiequelle für den Roboter wohl meiner Meinung nach aus.

Zur Rechenleistung: Der Roboter ist bestimmt nur eine reine Laufmaschine. Die gesamte Berechnung hinsichtlich Gleichgewicht und daraus resultierenden Bewegungen geschieht bestimmt im Lander. Das WLAN muß also sehr leistungsfähig sein um die Sensordaten des Roboters und die daraus berechneten Bewegungsbefehle möglichst verzögerungsfrei zu übertragen.

Die Laufbewegungen des Roboters im Video sehen wirklich noch nicht optimal aus. Zumal er auf einem ebenen und festen Untergrund läuft. Auf dem Mond gibt es aber sowas nicht. Da müssen sie noch viel tüfteln. Aber der Anfang ist gemacht. Ein weiteres Problem ist die geringere Schwerkraft, die man auf der Erde nicht (oder nur kurzzeitig) erzeugen kann. Bei geringerer Schwerkraft muß z. B. die Software anders auf Sensordaten reagieren und andere Daten für die Bewegungen an den Roboter schicken als bei den Schwerkraftverhältnissen auf der Erde. Und hoffentlich kann er wieder aufstehen nachdem er mal umgekippt sein sollte.

Wirklich keine leichte Aufgabe für die Ingenieure dort. Auf jeden Fall aber hochinteressant zu sehen wie das Projekt weitergeht und welche Lösungen für die verschiedenen Probleme gefunden werden.


Gruß
Peter

Der Roboter ist bestimmt nur eine reine Laufmaschine. Die gesamte Berechnung hinsichtlich Gleichgewicht und daraus resultierenden Bewegungen geschieht bestimmt im Lander.

Das sehe ich völlig anders. Ausreichend Rechenleistung bei minimalem Energie und Platzverbrauch ist heutzutage kein großes Problem mehr. Das Risiko das der Roboter wegen einer kurzen Kommunikationspanne umfällt weil nur der Lander das "Gleichgewicht" und damit die Motoren steuern kann halte ich für nicht tragbar. Und wenn ASIMO von den Japanern mit integriertem System autonom laufen kann, werden die Amis es bei Robonaut auch hinbekommen. Da habe ich keine Sorgen.

Was möglich ist, dass der Lander das Terrain analysiert und die Bewegungsrichtung vorgibt.

ASIMO kann 40 min. mit einer Akku-Ladung herumlaufen (bei Erdschwerkraft). Damit scheiden Akkus als Primärenergiequelle für den Roboter wohl meiner Meinung nach aus.

Langsam. ASIMO wurde 2004 vorgestellt und 1999 wurde mit der Entwicklung begonnen. Seit dem hat sich schon ein bisschen was getan. Ich würde die Akkus mangels Alternative nicht ausschließen.

Zum WLAN: Diese Abkürzung bedeutet doch nur kabelloses lokal begrenztes Netzwerk. Es sagt nichts über die verwendete Übertragungstechnologie aus.

Nur ganz kurz und ohne eine WLAN Debatte loszutreten. Mit WLAN ist zu 99,9% die IEEE Norm 802.11 gemeint und die sagt natürlich was über die verwendete Übertragungstechnologie aus.

... Ausreichend Rechenleistung bei minimalem Energie und Platzverbrauch ist heutzutage kein großes Problem mehr. Das Risiko das der Roboter wegen einer kurzen Kommunikationspanne umfällt weil nur der Lander das "Gleichgewicht" und damit die Motoren steuern kann halte ich für nicht tragbar. Und wenn ASIMO von den Japanern mit integriertem System autonom laufen kann, werden die Amis es bei Robonaut auch hinbekommen. Da habe ich keine Sorgen.

Was möglich ist, dass der Lander das Terrain analysiert und die Bewegungsrichtung vorgibt. ...

Ja, hast recht. Hatte das mit der Fernsteuerung von ASIMO noch in Erinnerung, aber inzwischen ist wieder "etwas" Zeit vergangen. Siehe auch hier (pdf-Datei, Seite 5). An dieser Uni sind zwei ASIMOs im Einsatz.


Gruß
Peter

... naja, also ich denke das ganze ist noch viel zu Konzeptlastig, als das wir uns da wegen solch spezieller Probleme schon in Diskussionen verwickeln müßten. Vielleicht haben die schon definitive Lösungsansätze, die nur noch nicht bekannt sind oder sein sollen ... vielleicht aber auch nicht

Eigentlich ist das ganze Projekt bis jetzt ja nur grob beschrieben, da können noch wer weiß was für Probleme auftauchen, die noch keiner bedacht hat.

Wer weiß, vielleicht wird der Lander so konzipiert, dass er dem Robonaut als Mobile Ladestation hinterherfährt, dann braucht der die Proben die er nehmen soll auch nicht zurücktragen ... usw.

... ich warte das alles mal in Ruhe ab und verfolge es interessiert

Das White Paper sagt aber, dass der Start zum Mond im Jahr 2013 erfolgen soll
Und auch sonst sehr aufschlußreich. Batterien, Solarzellen, 4 Tages-Ausflüge, ... steht alles drin.
Aber nicht viel Zeit, um mögliche Probleme zu lösen.

An Asimo hatte ich auch gedacht, besonders wie er auf die Nase fällt.   Ich geb aber zu, (andere) Roboter können auch von allein aufstehen.

Wozu man aber auf dem Mond Beine und Hände braucht, ist mir schleierhaft. Das White Paper sagt nur, um da eine Flagge aufzustellen

Also, das Projekt ist sicher unkonventionell - und zum Scheitern verurteilt.