
Space Robotics and Autonomous Systems: Technologies, Advances and Applications
Weltraumrobotik und autonome Systeme (Space RAS) spielen eine entscheidende Rolle bei der gegenwärtigen und zukünftigen Entwicklung von missionsspezifischen Maschinen, die im Weltraum überleben können, während sie Erkundungs-, Montage-, Bau-, Wartungs- und Instandhaltungsaufgaben erfüllen. Sie stellen ein multidisziplinäres, neu entstehendes Gebiet an der Schnittstelle von Raumfahrttechnik, terrestrischer Robotik, Informatik und Werkstoffen dar.
Dieses Gebiet ist für die Fähigkeit der Menschheit, den Weltraum zu erforschen oder dort zu operieren, von entscheidender Bedeutung; es bietet einen besseren Zugang über die Grenzen der bemannten Raumfahrt hinaus in der rauen Umgebung des Weltraums und ermöglicht eine bessere Handhabung, die die Fähigkeiten der Astronauten erweitert. Die Weltraum-Robotik umfasst alle Arten von Robotern für die Erkundung von Planetenoberflächen sowie Roboter, die in der Erdumlaufbahn eingesetzt werden, und die von der Plattform für die Navigation oder Steuerung benötigten Sensoren. Dieses Buch wurde von einem Team internationaler RAS-Experten verfasst und behandelt fortschrittliche Forschung, Technologien und Anwendungen, darunter: Sensorik und Wahrnehmung zur Schaffung eines Situationsbewusstseins für Weltraumroboter, Forscher und Assistenten; Mobilität, um wissenschaftlich interessante Orte auf außerirdischen Oberflächen oder im freien Weltraum durch Fortbewegung zu erreichen und zu betreiben; Manipulationen, um die Umgebung oder Objekte durch Fortbewegung absichtlich zu verändern, wie z.
B. Platzieren, Montieren, Graben, Bohren, Probennahme, Greifen und Anlegen; hochgradige Autonomie für Systeme und Teilsysteme, um robuste und sichere autonome Navigations-, Rendezvous- und Andockfähigkeiten zu bieten und einen längeren Betrieb ohne menschliches Eingreifen zu ermöglichen, um die Gesamtleistung von Mensch und Roboter zu verbessern; Mensch-Roboter-Interaktion und multimodale Interaktion; Systemtechnik, um einen Rahmen für das Verständnis und die Koordinierung der komplexen Interaktionen von Robotern und das Erreichen der gewünschten Systemanforderungen zu schaffen; Überprüfung und Validierung komplexer adaptiver Systeme; Modellierung und Simulation sowie Sicherheit und Vertrauen.