NASA setzt robotische Intelligenz ein, um Astronauten und Industrie zu stärken

Roboter für Routineaufgaben – Astronauten für Wissenschaft und Exploration

ISS-Besatzungen verbringen rund ein Drittel ihrer Zeit mit Frachtumschlag aus Versorgungsraumschiffen und Müllentsorgung – bei siebenköpfiger Vollbesatzung. Für spätere Artemis-Missionen mit längeren Mondaufenthalten will die NASA Roboter diese Routinearbeiten übernehmen lassen, damit Crews mehr Wissenschaft und Exploration betreiben können. Die Herausforderung: Echte Roboter (eher mobile Sechs-Gelenk-Arme als menschenähnliche Androiden) für scheinbar einfache menschliche Aufgaben zu entwickeln, ist extrem komplex.

PickNik und MoveIt Pro: Vom Forschungslabor zum Produkt

Boulder-basiertes PickNik meistert diese Herausforderung mit NASA-Unterstützung. Beispiel: Software, die einen Roboter eine Raumschiff-Luke erkennen lässt (Verriegelung, Griff, Scharniere), Verriegelung dreht, Griff greift, Luke öffnet.

Bewegungsplanung von Start- zu Endkonfiguration der Gelenke erfordert „sehr clevere Mathematik und viel CPU-Leistung“ (Ezra Brooks, Principal Software Engineer, PickNik). Während der Ausführung sendet die Software 1000+ Befehle/Sekunde für winzige Gelenkbewegungen. Kraft-Rückkopplung erkennt Greifen, Steueralgorithmus dosiert Kraft zum Drehen.

NASA-Förderung als Katalysator

Arbeit am Johnson Space Center (finanziert durch SBIR-Programm) im neuen iMETRO-Testzentrum (Integrated Mobile Evaluation Testbed for Robotics Operations). Bewiesen: Software hebt ISS-Cargo-Transfer-Beutel durch Luke in Lagerbehälter – Vorwegnahme künftiger Artemis-Roboteraufgaben.

MoveIt Pro (so heißt die Software nun) entstand unter SBIR-Förderung von NASA und Space Force; weitere NASA-SBIR-Verträge verfeinerten UI, Autonomie, Fehlertoleranz.

Artemis-Vision: Roboter als „Vorarbeiter“

Frühe Artemis-Missionen kurz, später: 4-köpfige Crews 1 Monat/Jahr auf Mond/Gateway. Restliche 11 Monate: Roboter be-/entladen, Inspektion, Wartung – nächste Crew nutzt Aufenthalt optimal. „Maximierung des Werts der Investition für Menschen zum Mond“ (Shaun Azimi, Dexterous Robotics Lead, Johnson).

Gleiches Potenzial für kommerzielle LEO-Raumstationen (teilweise bemannt).

Kommerzielle Nutzung auf der Erde finanziert Weltraum-Entwicklung

PickNik baut irdischen Kundenstamm auf – finanziert Produktentwicklung, macht sie nachhaltig. „NASA-SBIRs fokussieren auf Lücken zwischen irdischem und Weltraum-Einsatz“ (Azimi). Beispiel: inkonsistente Erde-Mond-Kommunikation erfordert autonomere Roboter; Remote-Fehlerbehebung bei 240.000 Meilen Distanz kritisch. Diese Fähigkeiten nützen auch auf der Erde.

Erdnahe Anwendungen schon heute

• BMW: MoveIt Pro für intelligentere Montageroboter.
• Amazon Web Services: Roboterarm-Demos in Lobbys zweier Lernzentren.
• Lightspeed: Riesige Roboterarme bauen Wand-/Dach-/Boden-Paneele für bezahlbares Wohnen.
• Hivebotics (Singapur): Maßgeschneidertes MoveIt Pro für Toilettenreinigungsroboter „Abluo“.

Ausblick: Vertrauen in robotische Intelligenz für Weltraummissionen

Brooks: Für Weltraum-Einsatz braucht es viel Arbeit, um Vertrauen in robotische Intelligenz aufzubauen – „weit komplexer als jede je geflogene Software“. Azimi: Lohn lohnt sich. Roboter für Logistik könnten auch Anlagenwartung und laufende Experimente während Crew-Abwesenheit übernehmen. „Alles, was Roboter in diesen 11 Monaten tun können, bringt uns voran.“

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