NATO Science präsentiert: Der Roboter, der zuerst geht

Fragen und Antworten an den Wissenschaftler Lorenzo Capineri zum Projekt Holografisches und Impuls-Untergrundradar für die Detektion von Landminen und unkonventionellen Sprengkörpern:

Das Projekt UGO-1st wurde 2015 ins Leben gerufen, und Sie haben vor kurzem mit der Arbeit am Nachfolgeprojekt DEMINING ROBOTS begonnen. Was sind einige der wichtigsten Lektionen, die Sie aus UGO-1st gelernt haben und die Sie in dieses neue Projekt einbringen?

Eine wichtige Lektion für unser Team war es, zu lernen, wie man ein multikulturelles Projekt managt, bei dem der Mehrwert aus der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern verschiedener Nationen (einschließlich Italien, Ukraine und den Vereinigten Staaten) kam. Das Thema Innovation bei der Sicherheit von Minenräumungsarbeiten war der Anziehungspunkt für alle Teammitglieder in diesem Projekt, und alle haben persönlich dazu beigetragen, dieses Ziel zu erreichen.

Eine weitere wichtige Erkenntnis war, dass der Einsatz eines Roboterscanners im Feld einen konkreten Vorteil bietet, um die Sicherheit und Produktivität der Minenräumung durch den Einsatz fortschrittlicher, maßgeschneiderter Sensoren zu erhöhen – aber die Installation all dieser Werkzeuge in einem einzigen Roboter kann zu komplex und nicht effektiv sein. Daher haben wir verstanden, dass ein Team von kooperierenden Robotern eine bessere Lösung sein könnte, die im neuen Projekt erforscht werden soll.

Beide Erkenntnisse sind nützlich für das aktuelle Projekt, in dem bedeutende Fortschritte bei Multisensoren und kooperierenden Robotern mit einer größeren Anzahl von internationalen Teams mit unterschiedlichen Fähigkeiten umgesetzt werden sollen.

Was war eine der größten Herausforderungen oder Hindernisse, die Sie während der Arbeit an diesem Projekt zu überwinden hatten?

Die größte Herausforderung war sicherlich die Integration aller Komponenten des Projekts, die in verschiedenen Ländern durchgeführt wurden, in ein Robotersystem, das auf natürlichem Boden arbeitet. Zum Beispiel hat das Problem des Im- und Exports der entwickelten Geräte und Instrumente die verfügbare Zeit zum Testen sowohl der einzelnen Geräte als auch des gesamten Systems eingeschränkt.

Wie stellen Sie sich vor, dass UGO-1st in Zukunft eingesetzt werden könnte? Wer könnte davon profitieren, und in welchen Kontexten?

Das Konzept von UGO-1st wird jetzt für verschiedene kooperierende Roboter entwickelt, die über eine einfache Mensch-Computer-Schnittstelle ferngesteuert werden. Dies ermöglicht sowohl militärische als auch zivile Anwendungen, um unterirdische Objekte oder Strukturen mit sehr geringer Rüstzeit zu erkennen. Dies ist ein entscheidender Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen handgeführten, bodendurchdringenden Radar- oder Metalldetektoren. Es gibt viele konsolidierte Bereiche für die zivile Nutzung, wie z.B. Boden-, Straßen- und Gehweginspektion, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich. In dem neuen Projekt gibt es industrielle Endanwender, die wirklich an einer Version des UGO-1st interessiert sind, die mit einem Ultrabreitband-Bodenradar für die Untersuchung der Fahrbahndicke ausgestattet ist, oder die holografische Mikrowellenradar-Bildgebung zur Erkennung von unterirdischen Versorgungsleitungen oder Kulturgütern einsetzen.

Welche Auswirkungen hat Ihr Projekt auf die Sicherheit und die Zusammenarbeit der NATO mit den Partnerländern?

Die gemeinsame Nutzung von technologischen Lösungen für die Minenräumung mit Partnerländern wie der Ukraine ist eine der wichtigsten Auswirkungen dieses Projekts. Diese Auswirkung zeigt sich auch im Engagement der Endanwender, die in Ländern nach Konflikten bei der Erkennung und Beseitigung von explosiven Bedrohungen tätig sind.

Darüber hinaus verbessert die Zusammenarbeit zwischen jungen Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern die Fähigkeit zum Dialog und zum Vergleich der Forschungsmethoden und Lösungsvorschläge. Diese Vernetzung wird durch die intensive und regelmäßige Nutzung von Gruppentreffen, in Telefonkonferenzen und persönlich vor COVID-19 erleichtert.

Wie war Ihr Hintergrund für die Entwicklung dieses Projekts relevant?

Mein Hintergrund in der Elektroniktechnik hat sich im Laufe der Jahre entwickelt, um komplette Systeme und Instrumente zu entwickeln, die im medizinischen Bereich und in der zerstörungsfreien Prüfung nutzbar und nützlich sind. Der Ansatz des Systemingenieurs und die Erfahrung in der Leitung von institutionellen und industriellen Projekten waren auch für die Entwicklung und das Management des Projekts äußerst nützlich.

Welche Fachkenntnisse waren notwendig, um diesen Prototyp zu erstellen? Welches andere Fachwissen brachten Ihre Projektpartner mit ein?

Die Entwicklung von UGO-1st und nun seine Weiterentwicklung im Projekt DEMINING ROBOTS erfordert Teams mit unterschiedlichen Hintergründen – in Elektronik, Robotik, Elektromagnetismus, Informatik und angewandter Geophysik. Außerdem erforderte die spezifische Anwendung zur Detektion von Landminen, dass die Teamleiter bereits Erfahrung in Projekten auf diesem Gebiet hatten.

Welchen Rat haben Sie für junge Leute, die sich für Robotik interessieren und eines Tages an einem Projekt wie dem Ihren arbeiten möchten?

Der Rat, den ich jungen Forschern geben würde, ist, ihre Forschungsspezialisierung/Exzellenz mit anderen zu teilen, indem sie in einem organisierten Projekt arbeiten, in dem alle eine Rolle und Verantwortung für definierte Aufgaben haben. Dies wird ihnen eine neue Perspektive bieten, ihre Forschung nicht auf ihre Forschungsgruppe und ihr Labor beschränkt in einer internationalen und multidisziplinären Umgebung zu betreiben.

NATO Science presents: The robot that goes first

(Beitragsbild: NATO)

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