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KI macht den Roboter zum Kollegen

(c) Getty Images/iStockphoto (ipopba)
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Der humanoide Roboter ermöglicht einen anderen Zugang zum Thema Arbeit. Er kollaboriert und geht menschlichen Kollegen buchstäblich zur Hand.

Roboter in Fabrik- und Lagerhallen – daran hat man sich schon beinahe gewöhnt. Sie schweißen, kommissionieren oder montieren, sind zumeist auf eine spezielle Aufgabe fokussiert und arbeiten in der Regel in eigenen Bereichen, getrennt von Menschen. „Armar-6“, das jüngste Mitglied der am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beheimateten Familie humanoider Roboter, verfolgt einen anderen Zugang zum Thema Arbeit. Er kollaboriert und geht menschlichen Kollegen buchstäblich zur Hand. Mit seinen Armen kann er entweder selbst mit Hammer und Bohrmaschine werken oder die Gerätschaften reichen. Das funktioniert nicht nur mit wenigen vorprogrammierten Arbeitsgeräten. Dank seiner künstlichen Intelligenz ist der Robo-Helfer in der Lage, seine Fähigkeiten kontinuierlich zu verbessern.

Vier Computer im Robo-Körper

Durch Beobachtung des Menschen und sprachliche Anweisung ist die am Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT entwickelte Nummer 6 der Armar-Reihe imstande, den Gebrauch neuer Werkzeuge selbst zu erlernen. Das ermöglicht ohne zusätzlichen Programmieraufwand den Einsatz in unterschiedlichsten Umgebungen, um Menschen bei schwierigen oder stark belastenden Arbeiten zu unterstützen. Räumliche Orientierung in seinem Umfeld  geben Armar-6 fünf Kameras im Kopf und Lasersensoren in seiner mobilen Plattform. Die große Herausforderung, mit einer Fülle von möglichen Situationen konfrontiert zu werden, die zum Zeitpunkt der Programmierung nicht vorhergesehen waren, meistern vier Computer im Körper des Roboters. Sie stellen die notwendige Rechenleistung für die Algorithmen der Regelung, der Bildverarbeitung, der Interaktion sowie für die Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz bereit.

Einsatz als Servicetechniker

Den Funktionsbeweis trat Armar-6 vor einer breiten Öffentlichkeit auf der Cebit Messe 2018  in Hannover an. Im täglichen Einsatz ist er seit rund einem Jahr als Servicetechniker im automatisierten Lagerhaus des britischen Onlineshops Ocado. Sein Entwickler, KIT-Professor Tamim Asfour, baut seit rund 20 Jahren humanoide Roboter. „Es geht uns um ein Höchstmaß an Integration von Mechatronik, Informatik und künstlicher Intelligenz.“ Ein großes Roboter-Potential sieht Asfour in der Weiterentwicklung der automatisierten industriellen Produktion: „Dieser Ansatz ermöglicht es, klassische Produktionslinien radikal zu verändern, effizienter zu gestalten und weitere Bereiche der Produktion zu automatisieren, bei denen dies mit heutiger Technologie nicht möglich ist.“

Die neue Mensch-Maschine Kollaboration

Marc Ennemann, Head of intelligent Automation Deutschland beim Wirtschaftsprüfer KPMG, bestätigt: „Roboter, die mithilfe von leicht zugänglichen (Fertigungs-)Daten trainiert werden, können bereits heute nicht nur zeitintensive und repetitive Aufgaben, sondern auch komplexe Fertigungsschritte übernehmen.“ In seiner Studie „Wertschöpfung neu gedacht. Von Humanoiden, KIs und Kollege Roboter“, wirft Ennemann einen Blick ins Jahr 2040 und prognostiziert die massenhafte Verbreitung von selbstlernenden Robotern, die Bewegungsabläufe durch Nachahmung und menschliche Anleitung erlernen, um anschließend das Erlernte in verschiedenen Situationen selbst anzupassen.

Mithilfe von Deep Learning werden zudem Fehler schnell und sicher identifiziert, was die Personalkosten senkt und gleichzeitig die Fertigungsqualität erhöht. Eine Zukunft, in der Assistenz-Roboter so intelligent sind, dass sie erkennen, wann und wo der Mensch Unterstützung benötigt, um sie folglich von selbst anzubieten, sei greifbar. Die Mensch-Maschine Kollaboration hätte damit neue Gefilde erobert.