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Introduction to Surface Avatar: the First Heterogeneous Robotic Team to be Commanded with Scalable Autonomy from the ISS

Lii, Neal Yi-Sheng und Schmaus, Peter und Leidner, Daniel und Krueger, Thomas und Grenouilleau, Jessica und Pereira, Aaron und Giuliano, Angelo und Bauer, Adrian Simon und Köpken, Anne und Lay, Florian Samuel und Sewtz, Marco und Bechtel, Nicolai und Bustamante Gomez, Samuel und Denninger, Maximilian und Friedl, Werner und Butterfass, Jörg und Ferreira, Edmundo und Gherghescu, Andrei und Chupin, Thibaud und den Exter, Emiel und Gerdes, Levin und Panzirsch, Michael und Singh, Harsimran und Balachandrand, Ribin und Hulin, Thomas und Gumpert, Thomas und Schmidt, Annika und Seidel, Daniel und Hermann, Milan und Maier, Maximilian und Burger, Robert und Schmidt, Florian und Weber, Bernhard und Bayer, Ralph und Pleintinger, Benedikt und Holderried, Roman und Pavelski, Pedro Henrique und Wedler, Armin und von Dombrowski, Stefan und Maurer, Hansjörg und Görner, Martin und Wüsthoff, Tilo und Bertone, Serena und Müller, Thomas und Söllner, Gerd und Ehrhardt, Christian und Brunetti, Lucia und Holl, Linda und Bévan, Mairead und Muehlbauer, Robert und Visentin, Gianfranco und Albu-Schäffer, Alin (2022) Introduction to Surface Avatar: the First Heterogeneous Robotic Team to be Commanded with Scalable Autonomy from the ISS. In: Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, IAC-22. International Astronautical Federation, IAF. 73rd International Astronautical Congress (IAC), 2022-09-18 - 2022-09-22, Paris, France. ISSN 0074-1795.

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4MB

Offizielle URL: https://iafastro.directory/iac/paper/id/73187/summary/

Kurzfassung

Robotics is vital to the continued development toward Lunar and Martian exploration, in-situ resource utilization, and surface infrastructure construction. Large-scale extra-terrestrial missions will require teams of robots with different, complementary capabilities, together with a powerful, intuitive user interface for effective commanding. We introduce Surface Avatar, the newest ISS-to-Earth telerobotic experiment series, to be conducted in 2022-2024. Spearheaded by DLR, together with ESA, Surface Avatar builds on expertise on commanding robots with different levels of autonomy from our past telerobotic experiments: Kontur-2, Haptics, Interact, SUPVIS Justin, and Analog-1. A team of four heterogeneous robots in a multi-site analog environment at DLR are at the command of a crew member on the ISS. The team has a humanoid robot for dexterous object handling, construction and maintenance; a rover for long traverses and sample acquisition; a quadrupedal robot for scouting and exploring difficult terrains; and a lander with robotic arm for component delivery and sample stowage. The crew's command terminal is multimodal, with an intuitive graphical user interface, 3-DOF joystick, and 7-DOF input device with force-feedback. The autonomy of any robot can be scaled up and down depending on the task and the astronaut's preference: acting as an avatar of the crew in haptically-coupled telepresence, or receiving task-level commands like an intelligent co-worker. Through crew performing collaborative tasks in exploration and construction scenarios, we hope to gain insight into how to optimally command robots in a future space mission. This paper presents findings from the first preliminary session in June 2022, and discusses the way forward in the planned experiment sessions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189618/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Introduction to Surface Avatar: the First Heterogeneous Robotic Team to be Commanded with Scalable Autonomy from the ISS
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lii, Neal Yi-ShengNeal.Lii (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmaus, PeterPeter.Schmaus (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6639-0967NICHT SPEZIFIZIERT
Leidner, DanielDaniel.Leidner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5091-7122NICHT SPEZIFIZIERT
Krueger, Thomasthomas.krueger (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grenouilleau, JessicaJessica.Grenouilleau (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pereira, AaronAaron.Pereira (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giuliano, AngeloAngelo.Giuliano (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, Adrian Simonadrian.bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1171-4709NICHT SPEZIFIZIERT
Köpken, Anneanne.koepken (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lay, Florian SamuelFlorian.Lay (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5706-3278NICHT SPEZIFIZIERT
Sewtz, MarcoMarco.Sewtz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1662-534XNICHT SPEZIFIZIERT
Bechtel, NicolaiNicolai.Bechtel (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bustamante Gomez, SamuelSamuel.Bustamante (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7923-8307NICHT SPEZIFIZIERT
Denninger, MaximilianMaximilian.Denninger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1557-2234NICHT SPEZIFIZIERT
Friedl, WernerWerner.Friedl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3002-7274NICHT SPEZIFIZIERT
Butterfass, JörgJoerg.Butterfass (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ferreira, EdmundoEdmundo.Ferreira (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gherghescu, AndreiAndrei.Gherghescu (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chupin, ThibaudThibaud.Chupin (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
den Exter, EmielEmiel.den.Exter (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerdes, LevinLevin.Gerdes (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Panzirsch, MichaelMichael.Panzirsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0647-7147NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, Harsimranharsimran.singh (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Balachandrand, RibinRibin.Balachandran (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7560-471XNICHT SPEZIFIZIERT
Hulin, ThomasThomas.Hulin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3814-075XNICHT SPEZIFIZIERT
Gumpert, ThomasThomas.Gumpert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, Annikaannika.schmidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4718-4201NICHT SPEZIFIZIERT
Seidel, Danieldaniel.seidel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2240-3850NICHT SPEZIFIZIERT
Hermann, Milanmilan.hermann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maier, Maximilianmaximilian.maier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1502-696XNICHT SPEZIFIZIERT
Burger, Robertrobert.burger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, FlorianFlorian.Schmidt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weber, BernhardBernhard.Weber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7857-0201NICHT SPEZIFIZIERT
Bayer, RalphRalph.Bayer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2561-7974NICHT SPEZIFIZIERT
Pleintinger, BenediktBenedikt.Pleintinger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Holderried, RomanRoman.Holderried (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pavelski, Pedro Henriquepedro.pavelski (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wedler, Arminarmin.wedler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8641-0163NICHT SPEZIFIZIERT
von Dombrowski, StefanNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maurer, Hansjörghansjoerg.maurer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Görner, Martinmartin.goerner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0001-3418-574XNICHT SPEZIFIZIERT
Wüsthoff, TiloTilo.Wuesthoff (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bertone, SerenaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, ThomasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Söllner, Gerdgerd.soellner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ehrhardt, ChristianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brunetti, LuciaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Holl, LindaLinda.Holl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bévan, MaireadNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Muehlbauer, RobertNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Visentin, GianfrancoGianfranco.Visentin (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, AlinAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115913
Datum:September 2022
Erschienen in:Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:IAC-22
Verlag:International Astronautical Federation, IAF
ISSN:0074-1795
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space Teleoperation, Robotic Team Collaboration, Scalable Autonomy, Multimodal User Interface, Supervised Autonomy, Telepresence
Veranstaltungstitel:73rd International Astronautical Congress (IAC)
Veranstaltungsort:Paris, France
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 September 2022
Veranstaltungsende:22 September 2022
Veranstalter :International Astronautical Federation
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - On-Orbit Servicing [RO], R - Interagierende Robotersteuerung [RO], R - Intuitive Mensch-Roboter Schnittstelle [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Kognitive Robotik
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Perzeption und Kognition
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Mechatronische Systeme
Hinterlegt von: Schmaus, Peter
Hinterlegt am:02 Nov 2022 14:50
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:50

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