Foxbot

Zusammen mit Rheinmetall Defence Electronics hat die Bundeswehr ein kleines mobiles Roboterysytem in Auftrag gegeben. Im Vordergrund steht dabei das Ziel, die Gefährdung von Menschen dort zu minimieren, wo ein Einsatz sonst nur mit größtem Risiko möglich ist.


Höchste Priorität im Einsatz:
Schutz und Überleben der Einsatzkräfte
Die aktuellen Erfahrungen aus den Krisengebieten dieser Welt machen es deutlich: Asymmetrische Konfliktsituationen in unbekanntem Gelände, die Notwendigkeit von Operationen in bewohntem Umfeld bringen völlig neue Bedrohungen mit sich.

Robotik ist ein wesentliches Technologiefeld zur Schaffung von Stand-off-Fähigkeiten.
In diesem Zusammenhang gewinnen die Fähigkeiten zur grundsätzlichen Vermeidung von exponierten Gefährdungssituationen für Soldaten und Sicherheitskräfte an Bedeutung. Im Vergleich zu konventionellen Schutzmaßnahmen minimiert die Möglichkeit aus sicherer Distanz zu agieren, die Gefährdung entscheidend.
Bei der Entwicklung dieser Stand-off-Fähigkeiten spielt der Einsatz von unbemannten Systemen eine zentrale Rolle. Die Robotik wird damit zu einem wesentlichen Technologiefeld zur Fähigkeitserweiterung der Streitkräfte im Hinblick auf Schutz und Überlebensfähigkeit.

Visionäres Ziel ist die Bereitstellung von Systemen mit autonomen Fähigkeiten zur Ausführung von Aufträgen. Der hierfür erforderlichen fehlerfreien Beherrschung der Technologie zur eigenständigen Gewinnung von Umweltdaten, zur unabhängigen Navigation in allen Geländearten, zur Entscheidungsfindung und zur längerfristigen eigenständigen Missionserfüllung sind jedoch noch enge Grenzen gesetzt.

Kleine absetzbare Systeme zur Aufklärung: Das FOXBOT-Projekt
Ausgehend von den bestehenden Fähigkeiten des gepanzerten Aufklärungssystems FENNEK für die Aufklärung im Nahbereich ergab sich der Bedarf für ein funkferngesteuertes Kleinstfahrzeug (UGV) mit teilautonomen Fähigkeiten für die ergänzende Unterstützung der bildgebenden und akustischen Spähaufklärung und Überwachung. Die als Auflagen durch den Bedarfsträger eingebrachten Forderungen nach Verlastbarkeit im FENNEK und Transportierbarkeit durch einen Soldaten haben dabei limitierende Auswirkungen auf die äußeren Maße und das Gesamtgewicht, damit auf Fahreigenschaften und missionsbedingte Zuladeoptionen.

Die Radaufhängung ist entsprechend den Anforderungen eines kleinen mobilen Roboters (ähnlich eines Traktors) starr ausgelegt. Die elektronischen Komponenten werden durch ein zweistufiges Federungskonzept geschützt. 
Dies besteht zum einen aus den federnden Reifen und zum anderen aus einer gummigelagrten Roboterinnenschale.

Der bei RDE in Zusammenarbeit mit dem Roboterwerk Hubrich entwickelte mobile Roboter FOXBOT ist darauf ausgelegt, den skizzierten Bedarf zu decken. Er verfügt durch seinen Elektroantrieb, einen 6 x 6 Radantrieb mit Radseitenlenkung und durch die individuelle Verstellbarkeit der Achsen über einen hohen Grad an robuster Mobilität. Zügige Manöver und Bewegungen auf Straßen und Wegen sowie in Wald- und Wiesengelände, aber auch innerhalb von Gebäuden sind möglich. Die Betriebsdauer erreicht zwei Stunden.

Eine getrennte drahtlose Übertragung von Daten-/Steuersignalen und Videobildern ermöglicht die Führung des Fahrzeuges in einem Umkreis von bis zu 1.000 m durch den Bediener aus sicherer Position heraus. Auch in Gebieten des Videofunkschattens bleibt der FOXBOT über Einzelbildübertragung sicher steuerbar. Bestimmte, eng definierte Fahrsequenzen soll das UGV dabei zur Entlastung des Bedieners teilautonom ausführen können. Hierzu führt das Fahrzeug einen kompakten Bordrechner mit, der über Reserven zur Implementierung weiterer Kundenwünsche verfügt.

In der Aufklärungsvariante verfügt der FOXBOT über optronische Sensoren, die eine Tag- und Nachtsicht (über ein ungekühltes Wärmebildgerät) erlauben. Die adaptierbare optronische Sensorik ist in eine Schwenkneigevorrichtung integriert und kann bis auf eine Höhe von 120 cm über Grund eleviert und über 360 Grad geschwenkt werden. Bildverarbeitungsalgorithmen ermöglichen eine Stabilisierung des Fahrkamerabildes, um sicherer nach diesem Video fahren zu können. Im Aufklärungsmodus wird durch einen 3600 Schwenk des Kamerakopfes eine Rundumsicht erzeugt, und bietet dem Nutzer eine Orientierungshilfe.

Für die akustische Aufklärung ist der FOXBOT mit einer integrierten akustischen Antenne ausgestattet. Hiermit können Ziele automatisch detektiert werden. In Verbindung mit einem akustischen Beamforming Verfahren können mehrere Ziele automatisch getrackt werden. Das Stereo-Hören ist ebenfalls realisiert. Die gesamte Sensorik verfügt über eine autonome Auswertung und Echtzeitübertragung, die den Bediener über Signalgebung warnt.

Die Anbindung an ein Karten/Lagesystem, in der die Position, Richtung und Fahrweg des FoxBot sowie der aufgeklärten Ziele erscheinen, wird derzeit entwickelt.

Durch die Möglichkeit modularer Zuladungen entsteht eine Multimissionsfähigkeit für Einsätze zum Beispiel im Bereich der NBC-Aufklärung, als Manipulator mit Greifarm sowie für den Materialtransport von bis zu 5 kg.

Die Steuerung von FOXBOT erfolgt in der derzeitigen Realisierung mittels einer tragbaren Bedienkonsole, bei der das Videobild der Kamera und die Bedienelemente klar getrennt sind. Das Video der Fahr- bzw. Beobachtungskamera kann so mit voller Qualität wiedergegeben werden. Die zugehörigen Funkkomponenten sind in einer Box integriert, die sich in einem Tragegestell durch einen Soldaten ebenfalls mitführen lässt. Die Bedienkonsole kann komplett portabel eingesetzt werden. Die Architektur lässt auch eine einfache Integration in ein bestehendes Hardware-Umfeld zu: die Software kann aufvorhandene Rechnermodule portiert und vorhandene Displays können mitgenutzt werden, wie etwa im FENNEK.

Nach Abschluss der Fertigung eines Demonstrators erfolgte dessen technische Optimierung im Rahmen von Feldversuchen in unterschiedlichen Szenarien.

Jimdo

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