Improvement of the mechanical construction of advanced mobile robots for landmine detection

Abstract

Landminen stellen eines der größten Probleme unserer Zeit dar.<br />Nicht nur, dass jährlich tausende Menschen verletzt oder sogar getötet werden, verursachen Landminen einen enor-men ökonomischen Schaden in den betroffenen Ländern. Das Entfernen von Landminen ist daher eine wichtige Maßnahme krisenerschütterte Länder wieder aufzubauen. Um diesen Prozess in Zukunft sicherer und schneller ausführen zu können, ist der Einsatz von neuen Technologien, im speziellen von mobilen Robotern die diese Aufgabe übernehmen, notwen-dig.<br />Häufig liegt das Hauptaugenmerk bei der Entwicklung von mobilen Robotern auf den elektronischen Komponenten. Es wird großer Aufwand für die Steuerung und die Sensorik betrie-ben und dabei die mechanischen Komponenten vernachlässigt. Gerade die schwierigen Bo-denverhältnisse in Minenfeldern stellen sehr hohe Anforderungen an den mechanischen Aufbau mobiler Roboter. Hindernisse wie Steine oder Vegetation müssen überfahren werden. Die dabei auftretende mechanische Belastung muss von der Mechanik aufgenommen und verkraftet werden.<br />Der bestehende Prototyp des Minen-Such-Roboters Humi soll hinsichtlich dieses Gesichts-punktes untersucht werden. Es ist Ziel dieser Arbeit die bestehenden Schwachstellen des Roboters aufzudecken. Weitergehend werden Vorschläge zur Verbesserung der mechani-schen Komponenten zur Behebung der momentan bestehenden Probleme gemacht.<br />Nachdem die Manövrierbarkeit in extrem unebenem Gelände des 6 rädrigen Roboters Humi begrenzt ist wird auch auf die Verwendung eines humanoiden Roboters zur Minensuche eingegangen. Dieser ist flexibler und dadurch wesentlich vielseitig einsetzbar. Ausgangspunkt dabei ist ein existierender Prototyp eines humanoiden Roboters. Dieser wird beschrieben und im Folgenden die notwendigen Verbesserungen sowie zusätzliche Konstruktionen dargelegt.<br />Die Arbeit schließt mit einer Zusammenfassung sowie einem Ausblick auf zukünftig notwendige Arbeiten.<br />

Landmines are currently one of the biggest problems of mankind.<br />They do not only injure thousands of people or even kill them every year but also cause an enormous economical damage. Thus the removal of landmines is one crucial point in the rehabilitation of war affected countries. To be able to do this process faster and more secure in the future new technologies, especially mobile robots will have to be used.<br />The main focus on building mobile robots is often the electronic parts.<br />A huge effort is done for the control and the sensor technology and often the mechanical components are neglected. But especially the rough ground conditions in minefields have high requirements on the mechanical construction of mobile robots. Obstacles like rocks and vegetation must be overcome. Thereby the occurring charge and shocks have to be absorbed by the suspen-sion.<br />The existing prototype of the demining robot Humi will be investigated concerning these as-pects. The aim is to outline the current weaknesses of the robot. Furthermore suggestions for the improvement of the mechanical components will be made.<br />Since the maneuverability of the 6-wheeled robot Humi is limited the use of a humanoid robot for the landmine detection will be discussed. This robot will have a much greater flexibility and more fields of application. Again an existing prototype is the base for this work. The current construction will be shown and following the necessary improvements and additional components are described.<br />The already realized improvements will then be outlined. Finally the in the future necessary work to make the robots full applicable will be discussed.