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Toward Space Exploration on Legs: ISS-to-Earth Teleoperation Experiments with a Quadruped Robot

Seidel, Daniel und Schmidt, Annika und Luo, Xiaozhou und Raffin, Antonin und Mayershofer, Luisa und Ehlert, Tristan Hagen und Calzolari, Davide und Hermann, Milan und Gumpert, Thomas und Loeffl, Florian Christoph und den Exter, Emiel und Köpken, Anne und Luz, Rute und Bauer, Adrian Simon und Batti, Nesrine und Lay, Florian Samuel und Manaparampil, Ajithkumar Narayanan und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Leidner, Daniel und Schmaus, Peter und Krüger, Thomas und Lii, Neal Yi-Sheng (2025) Toward Space Exploration on Legs: ISS-to-Earth Teleoperation Experiments with a Quadruped Robot. In: 2024 IEEE Conference on Telepresence, Telepresence 2024, Seiten 10-15. IEEE. 2024 IEEE Conference on Telepresence, 2024-11-16 - 2024-11-17, Pasadena, CA, USA. doi: 10.1109/Telepresence63209.2024.10841792. ISBN 979-833152824-9.

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4MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10841792

Kurzfassung

In uneven terrains of lunar and planetary surfaces, a teleoperated legged robot enables the exploration of areas that may be inaccessible to wheeled rovers. The on-going DLR-ESA Surface Avatar technology demonstration mission studies and validates technologies needed to realize the command of a heterogeneous robotic team with various command modalities. In the latest experiments, the crew on-board the International Space Station (ISS) is tasked to command a team of different robots with Scalable Autonomy, meaning they may choose to command the robots through direct control, shared control, or delegate tasks with Supervised Autonomy. One of the robots in the robotic team is DLR's small quadruped, Bert. Equipped with a robotic arm on its back, also serving as camera mount, Bert can observe its surroundings and pick up small objects. Due to its serial-elastic joints, the hardware is robust to impacts, which is critical for space deployment. Applying adaptive learning strategies, Bert's gaits can be (re)trained directly on hardware to adapt to different environment and gravity conditions. The quadruped as well as its back-mounted arm can be commanded through direct control by the astronauts via a joystick on-board the ISS. Additionally, simple preset task-level commands complement the user interface to ease the astronauts' workload. This paper presents the ISS experiments of the first legged robot telecommanded from space. Examining different aspects of Bert's telerobotic performance as well as the ISS crew feedback, we discuss the feasibility of teleoperated walking robots in space exploration.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/212584/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Toward Space Exploration on Legs: ISS-to-Earth Teleoperation Experiments with a Quadruped Robot
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Seidel, DanielDaniel.Seidel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2240-3850177800502
Schmidt, Annikaannika.schmidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4718-4201177800508
Luo, XiaozhouXiaozhou.Luo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4315-366XNICHT SPEZIFIZIERT
Raffin, AntoninAntonin.Raffin (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6036-6950NICHT SPEZIFIZIERT
Mayershofer, Luisaluisa.mayershofer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0003-2587-6973177800509
Ehlert, Tristan Hagentristan.ehlert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-3626-6364177800510
Calzolari, DavideDavide.Calzolari (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0165-7621NICHT SPEZIFIZIERT
Hermann, Milanmilan.hermann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gumpert, ThomasThomas.Gumpert (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Loeffl, Florian ChristophFlorian.Loeffl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6914-5414NICHT SPEZIFIZIERT
den Exter, EmielEmiel.den.Exter (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Köpken, Anneanne.koepken (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Luz, RuteRute.Luz (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/0009-0002-2404-158X177800519
Lay, Florian SamuelFlorian.Lay (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5706-3278NICHT SPEZIFIZIERT
Manaparampil, Ajithkumar Narayananajithkumar.manaparampil (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074177800529
Leidner, DanielDaniel.Leidner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5091-7122NICHT SPEZIFIZIERT
Schmaus, PeterPeter.Schmaus (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6639-0967NICHT SPEZIFIZIERT
Krüger, Thomasthomas.krueger (at) esa.intNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lii, Neal Yi-ShengNeal.Lii (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Januar 2025
Erschienen in:2024 IEEE Conference on Telepresence, Telepresence 2024
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/Telepresence63209.2024.10841792
Seitenbereich:Seiten 10-15
Verlag:IEEE
ISBN:979-833152824-9
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Legged locomotion, Telepresence, Arms, Aerospace electronics, User interfaces, Hardware, Space exploration, Quadrupedal robots, Robots, Telerobotics
Veranstaltungstitel:2024 IEEE Conference on Telepresence
Veranstaltungsort:Pasadena, CA, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 November 2024
Veranstaltungsende:17 November 2024
Veranstalter :IEEE
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 - Laufroboter/Lokomotion [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Seidel, Daniel
Hinterlegt am:11 Feb 2025 10:39
Letzte Änderung:26 Feb 2025 11:45

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Toward Space Exploration on Legs: ISS-to-Earth Teleoperation Experiments with a Quadruped Robot. (deposited 11 Feb 2025 10:39) [Gegenwärtig angezeigt]

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