Virtual Crater

Im Rahmen des Projekts Virtual Crater wurde eine virtuellen Testumgebung entwickelt, die es ermöglicht, Robotersysteme kostengünstig in einer realitätsnah simulierten, lunaren Kraterlandschaft zu programmieren, zu testen und zu optimieren. Das Projekt wurde in einer Kooperation des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH) mit dem RIF Institut für Forschung und Transfer e.V. bearbeitet.

Virtual Crater ist eine umfassende Simulationsumgebung, die es ermöglicht, Missionen zur Erforschung der Mondoberfläche zu programmieren und zu testen, sowie neue Konzepte vorzuführen. Entwicklerteams, die einen neuen Laufroboter entwickeln oder gar eine ganze Mission planen möchten, können jetzt auf Basis von Virtual Crater schnelle parallele Entwicklungszyklen anhand virtueller Prototypen durchlaufen und so die Entwicklungszeiten verkürzen und reale Prototypen einsparen – bei gleichzeitiger Steigerung von Qualität und Robustheit der Implementierung.

Damit sich diese Testumgebung so realitätsnah wie möglich verhält, wurden umfassende physikalische Experimente durchgeführt und mit analogen simulierten Experimenten verglichen. Diese Referenzexperimente und die Kalibration der einzelnen detaillierten Simulationsmodelle wurden im Rahmen des Projektes parallel zur Entwicklung des ganzheitlichen Simulationssystems vorangetrieben und im späteren Projektverlauf zusammengeführt.

Die Simulation wiederum kann dann – gegebenenfalls zusammen mit speziellen Optimierungswerkzeugen – unter anderem dazu verwendet werden, um Hardware zu optimieren, Explorations-Szenarien aufzubauen und entsprechende Missionen zu simulieren. Hierbei war es wichtig, die Robotersteuerung ohne Anpassungen, sowohl an das Simulationssystem als auch an das reale Testbed anbinden zu können, so dass der virtuelle Roboter wie der reale programmiert und insbesondere durch denselben Programmcode gesteuert wird. Um eine Verbesserung des Eindrucks der Immersion in die virtuelle Welt zu erreichen, wird das Simulationssystem auf einem stereoskopischen Mehrschirm-Rückprojektionssystem (CAVE) sowie auf einem normalen Arbeitsplatzrechner als autarke Entwicklungsumgebung eingesetzt.

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