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Everything Is Awesome If You Are Part of a (Robotic) Team: Preliminary Insights from the First ISS-to-Surface Multi-Robot Collaboration with Scalable Autonomy Teleoperation

Lii, Neal Yi-Sheng und Krueger, Thomas und Schmaus, Peter und Leidner, Daniel und Paternostro, Simone und Bauer, Adrian Simon und Batti, Nesrine und Köpken, Anne und Lay, Florian Samuel und Manaparampil, Ajithkumar Narayanan und Mayershofer, Luisa und Luz, Rute und den Exter, Emiel und Chupin, Thibaud und Beck, Jacob und Luo, Xiaozhou und Sewtz, Marco und Bustamante Gomez, Samuel und Panzirsch, Michael und Singh, Harsimran und Radhakrishna Balachandran, Ribin und Hulin, Thomas und Seidel, Daniel und Schmidt, Annika und Raffin, Antonin und Ehlert, Tristan Hagen und Hermann, Milan und Gumpert, Thomas und Maier, Maximilian und Chalon, Maxime und Friedl, Werner und Lehner, Peter und Butterfass, Jörg und Burger, Robert und Schmidt, Florian und Weber, Bernhard und Pleintinger, Benedikt und Pavelski, Pedro Henrique und Holderried, Roman und Arrand, Jonathan und Bayer, Ralph und Wedler, Armin und Görner, Martin und Wüsthoff, Tilo und Bertone, Serena und Brunetti, Lucia und Holl, Linda und Bévan, Mairead und Mühlbauer, Robert und Ehrhardt, Christian und Bruce, Catriona und Müller, Thomas und Soellner, Gerd und Sabath, Dieter und Zöschinger, German und Giuliano, Angelo und von Dombrowski, Stefan und Maurer, Hansjörg und Pereira, Aaron und Grunwald, Gerhard und Grenouilleau, Jessica und Visentin, Gianfranco und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu (2024) Everything Is Awesome If You Are Part of a (Robotic) Team: Preliminary Insights from the First ISS-to-Surface Multi-Robot Collaboration with Scalable Autonomy Teleoperation. In: 75th International Astronautical Congress, IAC 2024. IAF. IAC 2024, 2024-10-14 - 2024-10-18, Milan, Italy.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Offizielle URL: https://iafastro.directory/iac/archive/browse/IAC-24/A3/IP/90134/

Kurzfassung

Through continuing advances, space robotics is playing an increasingly important role in space exploration and crew assistance. The Surface Avatar ISS (International Space Station) technology demonstration mission, led by the German Aerospace Center (DLR) in partnership with the European Space Agency (ESA), aims to study and validate the technologies in teleoperation, and robotic team collaboration, as key contributions to these endeavors. This paper presents the first ISS-to-Earth experiments of Surface Avatar conducted with a heterogeneous robotic team. The robotic assets, located on Earth at DLR in Oberpfaffenhofen, Germany, are teleoperated from the ISS by its crew member. Using a multi-modal user interface of the Robot Command Terminal (RCT), the ISS crew can command the surface robotic team with Scalable Autonomy. As a manager of the robotic team, the crew may choose the level of immersion and task delegation, ranging from direct control, shared control, to supervised autonomy. This gives the teleoperator the flexibility to command the robotic team as best suited to the task and situation. In our first Prime ISS Session in July 2023, for the first time ever, a team of heterogeneous robotic assets was commanded to work together to carry out different tasks, including a simulated sample tube return mission, and seismometer deployment. The surface robotic team of this session consists of a robotic lander, a bi-manual humanoid robot, and a rover. For this session, the tasks were designed to be collaborations in a sequential fashion. Our further development in the following session with the Axiom-3 mission in January 2024, gave us a first look into robotic collaboration of simultaneous physical handling of a component. Furthermore, an additional robotic asset was introduced in the form of a small quadruped robot to demonstrate the feasibility of surveying and exploring tight, partially enclosed areas. In addition to detailing the telerobotic collaboration tasks commanded by the ISS crew, this paper also looks into their feedback on the effectiveness of the scalable autonomy driven approach as applied to command a surface robotic team. These feedbacks shall also be applied to the two follow-up Surface Avatar ISS experiments in 2024-2025, along with further advances in methods and Scalable Autonomy collaboration tasks. Finally, the technologies developed in Surface Avatar can be utilized to support future cislunar missions such as Artemis, and deeper into the solar system.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/211363/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Anderer)
Titel:Everything Is Awesome If You Are Part of a (Robotic) Team: Preliminary Insights from the First ISS-to-Surface Multi-Robot Collaboration with Scalable Autonomy Teleoperation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lii, Neal Yi-ShengNeal.Lii (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krueger, Thomasthomas.krieger (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmaus, PeterPeter.Schmaus (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Leidner, DanielDaniel.Leidner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5091-7122NICHT SPEZIFIZIERT
Paternostro, SimoneSimone.Paternostro (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bauer, Adrian SimonAdrian.Bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1171-4709NICHT SPEZIFIZIERT
Batti, Nesrinenesrine.batti (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-2404-158X175162761
Köpken, Anneanne.koepken (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lay, Florian SamuelFlorian.Lay (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Manaparampil, Ajithkumar Narayananajithkumar.manaparampil (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mayershofer, Luisaluisa.mayershofer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-2587-6973175162766
Luz, RuteRute.Luz (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
den Exter, EmielEmiel.den.Exter (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chupin, ThibaudThibaud.Chupin (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beck, JacobJacob.Beck (at) ext.esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Luo, XiaozhouXiaozhou.Luo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4315-366XNICHT SPEZIFIZIERT
Sewtz, MarcoMarco.Sewtz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1662-534XNICHT SPEZIFIZIERT
Bustamante Gomez, SamuelSamuel.Bustamante (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Panzirsch, MichaelMichael.Panzirsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0647-7147NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, Harsimranharsimran.singh (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Radhakrishna Balachandran, 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
Seidel, DanielDaniel.Seidel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2240-3850175162772
Schmidt, Annikaannika.schmidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4718-4201175162775
Raffin, AntoninAntonin.Raffin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6036-6950NICHT SPEZIFIZIERT
Ehlert, Tristan Hagentristan.ehlert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-3626-6364175162777
Hermann, Milanmilan.hermann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gumpert, ThomasThomas.Gumpert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maier, Maximilianmaximilian.maier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1502-696XNICHT SPEZIFIZIERT
Chalon, MaximeMaxime.Chalon (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Friedl, WernerWerner.Friedl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3002-7274NICHT SPEZIFIZIERT
Lehner, PeterPeter.Lehner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3755-1186175162779
Butterfass, JörgJoerg.Butterfass (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT 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
Pleintinger, BenediktBenedikt.Pleintinger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pavelski, Pedro Henriquepedro.pavelski (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Holderried, RomanRoman.Holderried (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arrand, JonathanJonathan.Arrand (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bayer, Ralphralph.bayer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wedler, ArminArmin.Wedler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8641-0163NICHT SPEZIFIZIERT
Görner, Martinmartin.goerner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0001-3418-574X175162781
Wüsthoff, TiloTilo.Wuesthoff (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bertone, SerenaSerena.Bertone (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brunetti, LuciaLucia.Brunetti (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Holl, LindaLinda.Holl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bévan, MaireadMairead.Bevan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mühlbauer, RobertRobert.Muehlbauer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ehrhardt, ChristianChristian.Ehrhardt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bruce, CatrionaCatriona.Bruce (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, Thomasth.mueller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0005-9320-3484175162782
Soellner, GerdGerd.Soellner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sabath, DieterDieter.Sabath (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zöschinger, Germangerman.zoeschinger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giuliano, AngeloAngelo.Giuliano (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
von Dombrowski, StefanStefan.Von.Dombrowski (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maurer, Hansjörghansjoerg.maurer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pereira, AaronAaron.Pereira (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grunwald, GerhardGerhard.Grunwald (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9306-1616NICHT SPEZIFIZIERT
Grenouilleau, JessicaJessica.Grenouilleau (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Visentin, GianfrancoGianfranco.Visentin (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074175162783
Datum:14 Oktober 2024
Erschienen in:75th International Astronautical Congress, IAC 2024
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Verlag:IAF
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space Robotics Telerobotics, Scalable Autonomy, Surface Avatar, Supervised Autonomy, Telepresence, Shared Control
Veranstaltungstitel:IAC 2024
Veranstaltungsort:Milan, Italy
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:14 Oktober 2024
Veranstaltungsende:18 Oktober 2024
Veranstalter :IAF
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 - Telerobotik
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Lii, Neal Yi-Sheng
Hinterlegt am:07 Jan 2025 12:27
Letzte Änderung:07 Jan 2025 12:27

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