[28.07.2023]

Zum ersten Mal nahm das ISL mit den Firmen Exail, FN Herstal und Soframe am Robotik-Wettbewerb CoHoMa II robotics challenge teil und belegte dabei den zweiten Platz. (CoHoMa steht für Colloboration Homme-Machine = Kooperation-Mensch-Maschine).

Wettbewerb in stark umkämpftem Gebiet

Die durch Battle Lab Terre vorbereitete Aufgabenstellung für diese zweite Auflage von CoHoMa bestand darin, dass Roboter einen Punkt in feindlichem Kampfgebiet einnehmen müssen. Dabei treten mehrere optische und physikalische Hindernisse mit festen und mobilen Gegnern auf. Die Funkverbindungen sind aufgrund der schwierigen Geländeform stark gestört, obwohl bisher keine Störsender oder GNSS eingesetzt werden. In jedem Team mussten mindestens zwei unbemannte Bodenfahrzeuge (UGV) und zwei Drohnen (UAV) miteinander kooperieren.

Das ISL-UGV bestand aus AUROCHS, dem im ISL entwickelten sehr wendigen, schnellen vierradbetriebenen Elektrofahrzeug, das vom ISL mit einer Auswahl an kostengünstigen Sensoren ausgestattet wurde. Auf dieser Plattform wurden die intelligenten on-board-Funktionen der STAMINA Software implementiert. AUROCHS war außerdem mit einer ferngesteuerten stabilisierten Waffenstation ausgestattet. Diese konnte sowohl mechanisch als auch hinsichtlich ihres Visiersystems voll an das übrige System angepasst werden.

Entwicklung neuer ISL Funktionen im Bereich on-board Intelligenz für Landroboter

In dem CoHoMa II Szenario waren angepasste Autonomiefunktionen, wie sie vom ISL speziell erforscht werden, nicht vorgesehen. Die Fragestellung bezog sich eher auf die Fernsteuerung mit und ohne direkten Sichtkontakt. Das ISL hat das spezifische ADAS-System (advanced driver-assistance system), zur Fahrunterstützung entwickelt, augmented reality integriert und spezifische taktische Situationen vorgegeben, um die Operateure für den ferngesteuerten Einsatz von Robotern gezielt vorzubereiten. Anhand dieser Entwicklung konnte dem Bediener das Gefühl vermittelt werden, den direkten Blick auf das Geschehen zu haben. Über einen nahtlosen, eindeutigen und einfach zu handhabenden on-board Sensorverbund konnte er zusätzlich verschiedene Perspektiven aufschalten. Die Operatoren waren so in der Lage, einfach untereinander das Kommando zu übergeben. Großer Wert wurde bei der Aufgabenstellung darauf gelegt, den Tunnelblick mit Fokus auf die UGV-Kontrolleinheit zu vermeiden, die kognitive Belastung der Bediener zu reduzieren und es ihnen zu ermöglichen, ihr physisches und taktisches Umfeld weiterhin vollumfänglich wahrzunehmen.

Das vom ISL bei CoHoMa II eingesetzte Landrobotiksystem erwies sich als äußerst beweglich und zeigte sich Wettbewerbern gegenüber überlegen.

Innovative und polyvalente Fahrerunterstützungssysteme

Die ADAS-Fahrunterstützungssysteme erwiesen sich somit als großes Plus im Portfolio der on-board KI-Funktionen, welche das ISL ständig verbessert. Diese Funktionen beinhalten bewegungsbasierte Fernbedienung, Hindernisumgehung, automatische Konvoi-Fahrbewegung mit der automatischen Wiederherstellung der Verbindung nach einer gezielten Unterbrechung der Funkverbindung, autonomes Fahren in unübersichtlichem Gebiet ohne GNSS bei gestörter Kommunikation (Fahrt zu vordefinierten Wegepunkten, Streckenverfolgungstechniken, Streckenwiedergabe einschließlich Verhalten bei neuen Hindernissen, etc. ). Hierzu gehören auch Ausweichmanöver, Übergangsphasen zwischen diesen Ausweichmanövern und dem Vorwärtsbetrieb, intuitive Interaktion zwischen den Bedienern. Bei Einsatz von Waffen ist menschliche Kontrolle oberstes Gebot.

Nutzerfreundlichkeit der in Landroboter implementierten on-board KI-Systeme des ISL vom Bedienpersonal bestätigt

Das ISL hat den großen Vorteil, in ständigem Austausch mit Bedienpersonal im operationellen Einsatz zu stehen. Seine Stärke liegt im umfassenden Know-how im Bereich Signalverarbeitung mit kostengünstiger Sensortechnik für den militärischen Einsatz, sei es auf den Gebieten der Optronik, Akustik oder guidance, navigation & control. Das ISL erforscht zum Beispiel die Erfassung, Ortung und Klassifizierung spezifischer Bedrohungen wie feindlicher Drohnen anhand von kleinen kostengünstigen MEMS Akustiksensoren und Deep-Learning Algorithmen. Dies erfolgt im Rahmen des Projekts DEEPLOMATICS der französischen Forschungsagentur ANR. Es untersucht das Potential neuromorpher event-basierter Kameras und entwickelt Signalprozessoren für winzige kostengünstige SPADs (Single Photon Avalanche Diode). Diese Sensoren könnten ggf. eine Art „Sehen über die Haut“ ermöglichen. Finanziert wird dieses Projekt SESTENSO durch die EU-Kommission als HORIZON EUROPE Förderprogramm Forschung und Innovation.

Insgesamt gesehen entwickelt das ISL extrem leistungsfähige kognitive Fähigkeiten und völlig neuartige Verhaltensmuster für kooperierende Roboter, die es den Nutzern erleichtern, sich die Vorteile und Bedienungsweisen von Robotersystemen anzueignen, um so das Leben ihrer Soldaten effektiv, wirkungsvoll, schnell und wendig zu schützen.