Fahrzeuge des World Food Programme (WFP) der Vereinten Nationen transportieren meist eine wichtige Last: Lebensmittel, die zu einer Gruppe hungernder, notleidender Menschen gebracht werden. In einem Projekt gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) demonstriert Sensodrive die Überlegenheit seiner drehmomentgeregelten Antriebe.
TV-Sendungen zeigen oft Flugzeuge, von denen Kisten an Fallschirmen zu Boden schweben, oder einen Hubschrauber, der die lebensnotwendige Last überbringt. Für das World Food Programme der Vereinten Nationen ist dieses Einsatzszenario in der Regel zu teuer. Die günstigste Lösung ist der Landweg, auf der Pritsche eines LKWs.
Was aber, wenn der Weg mindestens einen Vierradantrieb erfordert, wenn das Gelände überschwemmt ist oder zum Beispiel durch minenverseuchtes Gebiet führt? Für die Bewältigung kaum gangbaren Terrains setzt das WFP schon seit einiger Zeit einen Offroader ein. Der SHERP, ein besonders robustes ATV (All Terrain Vehicle), überklettert mit seinen riesigen Ballonreifen nahezu alle Hindernisse und schwimmt sogar dank der Schaufelradprofile auf den Reifen durch Gewässer. Gesteuert wird der Offroader mit zwei Lenkhebeln, die ähnlich wie bei einem Raupenfahrzeug die Räder rechts oder links verzögern und so die Richtungsänderung einleiten.
Der Offroader muss natürlich vom Menschen gesteuert werden – wie löst man jedoch das Problem, wenn der Weg für den Chauffeur lebensgefährlich ist? Hier setzt das Kooperationsprojekt mit dem Deutschen Zentrum für Luft-und-Raumfahrt (DLR) an. Das ATV soll auch per Fernsteuerung zum Ziel gelangen. Es soll quasi als „Landdrohne" ausgerüstet werden, die vom Fahrer per Telepräsenz aus einer sicheren Kabine gesteuert wird. Sensodrive darf zum Projekt AHEAD (Autonomous Humanitarian Emergency Aid Devices) beitragen und veranschaulicht damit gleichzeitig den besonderen Vorteil der Sensodrive-Technologie.
Die im Rahmen des Projekts AHEAD aufgerüsteten SHERPs bekommen quasi die Qualitäten eines MARS-Rovers verliehen, mit Wahrnehmungssensoren, Tiefenkameras und LIDAR Systemen. Das Projekt sieht sogar vor, den Offroader mit einer kleinen Flugdrohne zu versehen, die dem SHERP-Piloten zusätzlichen Überblick über die Umgebung gewährt.
Sensodrive konzentriert sich dabei auf den Bau einer zusätzlichen Box, die hinter dem Fahrersitz im Offroader angebracht wird. Von dort führen Bowdenzüge zu den Lenkhebeln sowie Kupplung und Gaspedal, um die Fernsteuerung in punkto Beschleunigen, Lenken und Bremsen des SHERP ATVs teleoperiert zu bewältigen. Die Umrüstung des Fahrzeugs zur Landdrohne stellt im Detail eine anspruchsvolle Aufgabe dar.
Die drehmoment-geregelten Antriebe sind das Geheimnis des Projekts. Der Fahrer der Landdrohne soll in seinem Telepräsenzraum, ausgerüstet mit dem gleichen „Arbeitsplatz" wie im ATV, das Gelände buchstäblich fühlen können. In der Fahrerkanzel vor Ort spürt der Fahrer– etwa über den mechanischen Widerstand in den Lenkhebeln – die Beschaffenheit des Weges und schlägt so einen sicheren Kurs ein. Die patentierte Drehmomentsensor- und SensoJoint Technologie von Sensodrive ermöglicht via Force-Feedback, dass der Fahrer das gleiche Erlebnis in seiner Telepräsenzkabine hat. Die Box hinter dem Fahrersitz beherbergt also eine sensitive Elektromechanik. Das Gesamtsystem weist integrierte Sicherheitsfunktionen auf. So ist in Notsituationen eine Gefahrenbremsung über ein stromunabhängiges Gasfedersystem möglich.
Für die Ingenieure unter den Lesern hier noch die technischen Parameter: Die mögliche Maximalkraft ist 750 N, die dazu äquivalente Kraft an den Griffen (bedingt durch einen tieferen Ansatzpunkt) beträgt 565 N. Eine Schnellbremsung legt der ferngesteuerte SHERP in 0,4 Sekunden hin und die maximal Bowdenzug-Geschwindigkeit beträgt 0,58 m/s.
Das AHEAD-Projekt des DLR wurde im Oktober 2020 begonnen und soll nach zwei Jahren beendet sein. Hier kann Sensodrive, als ursprüngliches Spin-off aus der Raumfahrtforschung des DLR, wieder einmal die Überlegenheit seiner hochempfindlichen Drehmomentsensoren und hochintegrierten Aktuatoren bei Automotive- und Robotik-Anwendungen demonstrieren.
Sherp Cockpit
Position der Aktuatorbox im Innenraum des Sherp
Sherp Aktuatorbox