Quelle: Frankfurt University of Applied Sciences 3. September 2024.

3. September 2024 – Im Vorfeld konnten sich 27 Teams qualifizieren, für FRoST ist es bereits der vierte Start in der Finalrunde. Das Studierenden-Team, das seit 2018 mit wechselnden Mitgliedern existiert, hat für die diesjährige ERC-Ausgabe vor allem am Gewicht und an der Energieversorgung ihres Rovers gefeilt.

Rund 900 Quadratmeter künstliche Marslandschaft und eine fiktive Mission mit Aufgaben vom Probensammeln bis zum Navigieren – der Studierenden-Rover ARES der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) ist bereit für die European Rover Challenge (ERC). Mit der selbstentwickelten Roboterplattform stellt sich das Frankfurt Robotics Science Team (FRoST) vom 6. bis 8. September 2024 in Krakau der Konkurrenz aus 12 Ländern. Es ist damit bereits die vierte ERC-Teilnahme der „FRoSTis“. Die 11 Studierenden konnten sich für den internationalen Mars-Rover-Wettbewerb der Hochschulteams aus einem Feld von 69 angemeldeten Gruppen als eines von 27 Teams im Juni qualifizieren.

FRoST existiert mit wechselnden Mitgliedern seit 2018 und wurde von Prof. Dr. Karsten Schmidt, Leiter des Master-Studiengangs Mechatronik und Robotik und Prodekan des Fachbereichs Informatik und Ingenieurwissenschaften, gegründet. Im Team arbeiten Studierende aus verschiedenen Studiengängen daran, kreative technische Lösungen im Bereich der Robotik zu entwickeln. „Die regelmäßige Qualifikation für die ERC zeigt, dass der Wissenstransfer zwischen den Generationen von FRoST-Mitgliedern reibungslos funktioniert. Das Projekt ist aber nicht nur ein hervorragendes Beispiel für die Leistungsfähigkeit unserer Studierenden im internationalen Wettbewerb. Die Mitglieder erwerben darin Kompetenzen, die den späteren Berufseinstieg ganz erheblich erleichtern“, so Schmidt, der FRoST organisatorisch betreut.

„FRoSTis“ mit Bestleistung im Jahr 2023
Die ERC ist eine jährliche internationale Raumfahrt- und Robotikveranstaltung der European Space Foundation, die den Wettbewerb der Mars-Rover für Hochschulteams mit wissenschaftlichen und technologischen Vorführungen verbindet. Sie findet dieses Jahr zum zehnten Mal statt, erstmals mit der AGH Universität Krakau als Co-Organisatorin und damit in der polnischen Metropole. Die Teams erwarten dort fünf Aufgabenbereiche: Navigation über das Marsgelände, Erkundung und Dokumentation der Marsoberfläche, Sammeln von Bodenproben, der Einsatz des Roboterarms zu Reparaturzwecken, sowie die Präsentation des Projekts vor einer Jury. Bei den Praxis-Aufgaben bewegen sich die Rover auf einer eigens angelegten künstlichen Marslandschaft. Die „FRoSTis“ reisen mit einer beachtlichen Vorjahresbilanz an. 2023 belegten sie den 5. Platz in der Gesamtwertung. Damit waren die Frankfurter Studierenden nicht nur das beste deutsche Team, sondern erzielten auch ihre beste Gesamtplatzierung.

Weniger Gewicht für den Wettbewerbserfolg
Ihren aktuellen Rover ARES – Akronym für Advanced Robotic Exploration System – hat das Team im Jahr 2020 gebaut und seitdem jedes Jahr weiterentwickelt. Der halbautonome Roboter wird über eine sogenannte Ground Station aus der Ferne gesteuert und kann verschiedene Aufgaben im Rahmen einer unbemannten Mars-Mission erfüllen. Dafür verfügt er unter anderem über eine Deep Drill Unit (DDU) mit der Bodenproben gewonnen werden können, eingebaute Kameras zur Positionsbestimmung, einen Roboterarm und ein Kettenfahrwerk. Für die neueste ERC-Ausgabe hat das Team vor allem an zwei Details gefeilt, so Teamleiter Jens Rau: „Indem wir bei der Elektronikbox Carbonteile verwenden und für die Konstruktion des Arms auf regeneratives Design setzen, konnten wir das Gewicht des Rovers von 73 auf 64 Kilogramm reduzieren. Dadurch bewegt er sich schneller und effizienter. Außerdem haben wir bei der Energieversorgung durch eigens entwickelte Li-Ionen-Akkus die Systemspannung verdoppelt.“ Neben dem Einsatz von platzsparenden, dünneren Kabeln ermöglicht diese beispielsweise, dass sich der Roboterarm schneller bewegen lässt, was zum Wettbewerbsvorteil werden kann.

Das diesjährige Ziel des Teams ist es laut Rau, „die Position als bestes deutsches Team zu halten und eine neue Bestleistung zu zeigen. Vor allem aber freuen wir uns, die befreundeten Gruppen wieder zu treffen. Es ist immer interessant zu sehen, mit welchen Lösungen die anderen an den Start gehen.“ Der Wettbewerb wird live auf der ERC-Homepage (https://roverchallenge.eu/) übertragen.

Begleitend zur Rover Challenge debattieren bei der ERC 2024 unter anderem internationale Expert*innen im Rahmen einer Konferenz über die Erforschung von Mars und Mond und die Zukunft der Raumfahrt. Besucher*innen haben die Möglichkeit, modernste Robotiklösungen in der Ausstellungszone kennenzulernen und durch Experimente Forschung zu erleben. Die Veranstaltung bietet Start-Ups zudem die Möglichkeit zur Vernetzung.

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Quelle: Frankfurt University of Applied Sciences 12. September 2023.

12. September 2023 – Sie wollen es wieder wissen: Zum dritten Mal nimmt das Frankfurt Robotics Science Team (FRoST) der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) an der European Rover Challenge (ERC) teil.
Mit ihrem selbstentwickelten Mars-Roboter ARES – Akronym für Advanced Robotic Exploration System – stellen sich die „FRoSTis“ vom 15. bis 17. September 2023 im polnischen Kielce der internationalen Konkurrenz aus zwölf Ländern.

Als jährliche internationale Raumfahrt- und Robotikveranstaltung verbindet die ERC den Wettbewerb der Mars-Rover für Hochschulteams mit wissenschaftlichen und technologischen Vorführungen. 2022 holte das Team der Frankfurt UAS den Sieg in der Kategorie „Best Team in Maintenance ON-SITE“; der Award wurde für den industriellen Qualitätsentwurf des Roboterarms, von Software und Hardware vergeben. Zugleich errangen die Studierenden den 7. Platz in der Gesamtwertung.

In diesem Jahr haben sich die Frankfurter auf Platz 4 als zweitbestes deutsches Team für das Finale qualifiziert. Das gibt zusätzlich Rückenwind auf dem größten künstlichen Mars-Yard der Welt. Insgesamt konnten sich nur 25 Mannschaften qualifizieren, 54 hatten sich beworben.

Prof. Dr. Karsten Schmidt, Leiter des Master-Studiengangs Mechatronik und Robotik und Prodekan des Fachbereichs Informatik und Ingenieurwissenschaften, hat FroST 2018 gegründet. Im Team arbeiten Studierende aus verschiedenen Studiengängen gemeinsam daran, kreative technische Lösungen im Bereich der Robotik zu entwickeln. Sie setzen dabei nicht nur ihr theoretisches Wissen etwa aus Elektronik, Programmierung oder Mechanik in der Praxis ein, sondern bauen auch ihre Team- und Kommunikationsfähigkeiten aus. „Unser Mars-Rover-Projekt bietet die ideale Ergänzung zu den Inhalten des Studiums. Es ist immer wieder beeindruckend zu sehen, mit welchem großen Engagement und mit wie viel technischem Sachverstand im Team ausgezeichnete Lösungen entworfen und umgesetzt werden“, so Schmidt.

Mit dem Mars-Rover HORIZON XIX nahm die Frankfurt UAS erstmals 2019 an der ERC teil. Mit der Entwicklung von ARES startete das Team im Oktober 2020. ARES ist ein halbautonomer Roboter, der über eine sogenannte Ground Station aus der Ferne gesteuert wird und verschiedene Aufgaben im Rahmen einer unbemannten Mars-Mission erfüllen kann. So verfügt er zum Beispiel über eine Deep Drill Unit (DDU), mit der Bodenproben von bis zu 30 cm Tiefe genommen werden können. Seine Energie erhält ARES aus Lithium-Polymer-Akkumulatoren, welche durch ein Solarpanel geladen werden können. Er ist mit einem Raupenfahrwerk ausgestattet, das für ideale Geländegängigkeit sorgt. Über eingebaute Kameras kann der Roboter seine Position bestimmen.

Getreu dem Motto „nach dem Wettbewerb ist vor dem Wettbewerb“ wurde der Rover seit dem vergangenen Jahr weiter optimiert. „Man kann sagen, dass es jetzt die dritte Revision von ARES ist“, erläutert Teamleiter Lukas Sohlbach.
Von den insgesamt 15 FRoST-Mitgliedern fahren zehn zum Wettbewerb nach Polen, fünf von ihnen waren auch schon 2022 im Finale dabei. Die Crew geht also mit mehr Erfahrung in die neue Mission – was ein Vorteil sein kann. „Es ist auf jeden Fall gut, die Abläufe zu kennen und grob zu wissen, was einen auf dem Mars-Yard erwartet“, so Sohlbach. Der Wettbewerb umfasst wie schon 2022 fünf Aufgabenbereiche: Navigation über das Marsgelände, Erkundung und Dokumentation der Marsoberfläche, Sammeln von Bodenproben, der Einsatz des Roverarms sowie die Präsentation des Projekts vor einer Jury.
Sohlbach sieht die Finalisten gut vorbereitet: „Das Team hat wieder Unglaubliches geleistet, um ARES für den diesjährigen Wettbewerb vorzubereiten sowie die Weichen für zukünftige Entwicklungen zu stellen.“

Das Programm des ERC 2023 umfasst zusätzlich zum Wettbewerb interdisziplinäre Debatten mit Expertinnen und Experten der NASA und der European Space Agency (ESA) über die Erforschung des Weltraums und bietet die Möglichkeit, modernste Robotiklösungen kennenzulernen sowie einen Rover zu fahren und mit ihm eine Aufgabe in der Größenordnung einer echten Marsmission zu erfüllen.

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