Noch bevor es die einfachen Fabrikarbeitseinsätze vollständig gemeistert hat, will dieses chinesische Robotikunternehmen bereits zum Mond fliegen.

Diesen August befeuert die anhaltend boomende kommerzielle Raumfahrt nicht nur den Investitionsmarkt, sondern eröffnet auch einer Reihe von Robotern neue Einsatzbereiche.

Mit der zunehmenden Dichte von Raketenstarts und der immer schnelleren Satellitenvernetzung steht die chinesische kommerzielle Raumfahrt vor einer konkreteren Frage: Wer übernimmt den Transport, die Installation und die Wartung der Geräte, nachdem sie in den Weltraum befördert wurden?

Diese schmutzigen und anstrengenden Arbeiten lassen sich nicht vollständig an Astronauten übergeben.

Daher richten einige Roboterunternehmen ihren Blick in den Weltraum. Unter ihnen befindet sich ein nicht sehr altes Roboterunternehmen: Lanyue Dynamics – seinem Namen nach ist der „Ehrgeiz“ des Unternehmens in Bezug auf die Sterne und das weite Meer leicht zu erkennen.

Berichten zufolge erforscht Lanyue Dynamics bereits Roboter für Mondoberflächeneinsätze und On-Orbit-Dienste und plant, zwischen diesem Jahr und der ersten Hälfte von 2028 schrittweise entsprechende technische Prototypen auf den Markt zu bringen.

Lanyue Dynamics ist jedoch ein junges Unternehmen, das erst 2024 gegründet wurde. Erst im Juni dieses Jahres stellte es sein erstes Produkt vor: den ersten zweiradbeinigen humanoiden Roboter L1, der derzeit in den Fabriken führenden inländischen Unternehmen validiert wird und grundlegende Aufgaben wie das Sortieren auszuführen versucht.

Betrachtet man die Auftragszahlen, liegen diese nach den vom Unternehmen veröffentlichten Daten derzeit im Bereich von hundert Einheiten; eine weitere vielversprechendere Zahl lautet: „Mehrere Fabriken haben einen kumulierten Einsatzbedarf von insgesamt etwa 1000 Einheiten angemeldet“.

Das heißt, aus der aktuellen Perspektive ist es für Lanyue Dynamics noch nicht endgültig sichergestellt, dass die Roboter reguläre Arbeitskräfte an Fließbändern werden – wie kommt es dann, dass man die Roboter bereits in den Weltraum und sogar auf den Mond schicken will?

Lanyue Dynamics will mit dem „Kleinhirn“ auf den Mond gelangen

Dass Lanyue Dynamics es wagt, die Einsatzszenarien seiner Roboter von Fabriken bis zum Mond zu erweitern, hängt mit seiner gewählten technischen Route zusammen.

Gegenwärtig arbeiten die meisten Hersteller humanoider Roboter daran, den Robotern ein klügeres „Großhirn“ zu verleihen: Sie sollen die Umgebung um sich herum erkennen, Anweisungen von Menschen verstehen und selbst entscheiden, was als Nächstes zu tun ist.

Der Schwerpunkt, auf den Lanyue Dynamics setzt, liegt dagegen auf dem „Kleinhirn“ des Roboters.

Ein Beispiel: Wenn das „Großhirn“ den Roboter anweist, „den Kasten auf das Regal zu tragen“, dann löst das „Kleinhirn“ die Fragen, wie viel Kraft beim Ausstrecken der Hand aufzuwenden ist, wie das Gleichgewicht gehalten wird, wenn der Kasten plötzlich schwerer wird, und wie man sofort nachjustiert, wenn das Objekt aus der Hand rutscht.

In gewisser Weise ist dies möglicherweise der entscheidende Faktor, der darüber bestimmt, ob ein Roboter reibungslos in einer Fabrik arbeiten kann.

Aus diesem Grund hat Lanyue Dynamics eine Steuerungs-Engine namens RACE entwickelt, deren Kern darin besteht, das „reduzierte Modell“ mit verstärktem Lernen zu kombinieren.

Das sogenannte „Reduzieren“ ähnelt ein wenig dem „Kürzen“ in der Mathematik: Eine Aufgabe wirkt sehr komplex, man entfernt zuerst die Teile, die das Ergebnis nicht beeinflussen, und behält nur die wenigen Faktoren bei, die das Ergebnis tatsächlich bestimmen.

Nehmen wir wieder das Tragen eines Kastens als Beispiel: Dutzende Gelenke des Roboters bewegen sich gleichzeitig, aber um den Kasten stabil anzuheben, muss man eigentlich nur wenige Dinge im Auge behalten: Wie schwer ist der Kasten, hat die Hand ihn fest gegriffen, und verliert der Körper nach dem Anheben nicht das Gleichgewicht?

Wenn der Kasten schwerer wird, passt man Griffkraft und Stehposition an; wenn der Kasten nach unten zu rutschen beginnt, greift man sofort fester. Solange diese wichtigen Veränderungen erfasst werden, muss der Roboter nicht für jeden neuen Kasten von Grund auf neu lernen, wie er ihn zu tragen hat.

Nach den vom Unternehmen veröffentlichten Daten kann diese Methode die für einige Aufgaben erforderlichen Trainingsdaten von Zehntausenden oder sogar Millionen auf einen zweistelligen Umfang komprimieren. Die im L1 eingebaute Steuerungssystem hat eine Aktualisierungsfrequenz von bis zu 1000 Hz, was einer tausendfachen Anpassung der Roboterbewegungen pro Sekunde entspricht.

Diese Fähigkeiten stehen in einem gewissen Zusammenhang mit den Anforderungen von Weltraumeinsätzen.

Auf dem Mond sind Daten, Rechenleistung und Energie, auf die ein Roboter zugreifen kann, noch begrenzter, und die Kommunikation weist Verzögerungen auf – es ist unmöglich, bei jedem Schritt auf die Fernsteuerung durch Ingenieure auf der Erde zu warten. Bei weichem Untergrund, wechselnder Last oder Gleichgewichtsverlust muss der Roboter über sein eigenes Steuerungssystem unverzüglich reagieren.

Fabrik und Mond sind weit voneinander entfernt, aber ein grundlegendes Problem, das Roboter lösen müssen, bleibt unverändert: Können sie ihren Körper stabil halten und die Bewegung abschließen, wenn sie sich ständig ändernden Kräften und Umgebungen ausgesetzt sind?

Dies erklärt, warum Lanyue Dynamics sich so früh für den Weltraum interessiert. Aber dass die technische Logik von der Fabrik bis zum Mond reicht, bedeutet nicht, dass das Produkt bereits marktreif ist.

Gegenwärtig befindet sich der L1 gerade erst in den Fabriken, und Lanyue Dynamics muss zuerst beweisen: Kann dieses „Kleinhirn“, das für den Mond geeignet klingt, zunächst die Aufgaben auf der Erde für die Kunden ordentlich erledigen?

Vor der Mondlandung erst einmal auf der Erde arbeiten

Die erste Aufgabe, die Lanyue Dynamics dem L1 zuweist, ist sehr einfach: Güter transportieren.

Dieser Roboter ist 165 Zentimeter groß, wiegt 60 Kilogramm und ist an beiden Beinen mit je einem Rad ausgestattet. Er muss nicht wie ein zweibeiniger Roboter Schritt für Schritt laufen, kann aber durch Bücken, Hocken und Anpassung des Körperschwerpunkts Aktionen ausführen, die für gewöhnliche Radroboter schwierig sind.

Nach den vom Unternehmen veröffentlichten Daten kann der L1 während der Fortbewegung maximal 25 Kilogramm Last tragen und ist hauptsächlich für Aufgaben wie Transport, Palettierung, Be- und Entladen sowie Logistiksortierung ausgelegt.

Diese Arbeiten wirken einfach, eignen sich aber hervorragend, um zu prüfen, ob das „Kleinhirn“ von Lanyue Dynamics tatsächlich funktioniert.

Herkömmliche Roboterarme sind dafür geeignet, an einer festen Position immer wieder dieselbe Aktion auszuführen. Sobald sich das Produktmodell ändert und Gewicht, Abmessungen und Ablageort variieren, müssen sie meist neu konfiguriert werden.

Herkömmliche menschliche Arbeitskräfte dagegen können unterschiedliche Kasten heben, ihr Gewicht abschätzen und spontan die Haltung anpassen.

Genau die Lücke zwischen diesen beiden Fällen will Lanyue Dynamics mit dem L1 schließen: Er soll sowohl wie eine Maschine über lange Zeit hinweg repetitive Arbeiten verrichten können, als auch wie ein Mensch seine Bewegungen je nach gehaltenem Objekt spontan anpassen.

Berichten zufolge wird der L1 derzeit bereits in Szenarien wie Automobilkomponentenfertigung, Magnetmaterialverarbeitung und Logistiklager validiert, wobei Aufgaben wie der Transport von Federkästen, Palettierung, Be- und Entladen, Beladen von Magnetblöcken und Lagersortierung ausgeführt werden.

Zwischen „in der Fabrik validiert werden“ und „offiziell als Arbeitskraft in der Fabrik eingesetzt werden“ liegt jedoch noch eine Hürde.

Damit Roboter auf echten Produktionslinien kontinuierlich laufen können, prüfen die Kunden, wie viele Aufgaben sie pro Tag erledigen, wie oft menschliche Unterstützung benötigt wird, wie lange die Wiederherstellung nach einem Fehler dauert und ob die eingesparten Personalkosten die Anschaffungs- und Wartungskosten decken können.

Erst nach Bestehen dieser Tests kann sich ein Prototyp zu einem Gerät entwickeln, das Kunden in großen Stückzahlen kaufen wollen.

Die erwähnten Aufträge im Hunderterbereich zeigen zumindest, dass bereits Kunden bereit sind, das Produkt auszuprobieren. Was den von mehreren Fabriken angekündigten kumulierten Einsatzbedarf von etwa 1000 Einheiten betrifft, so liegt dieser noch deutlich weiter von der tatsächlichen Bestellung, Auslieferung und Abnahme entfernt.

Gegenwärtig hat Lanyue Dynamics noch nicht veröffentlicht, wie viele dieser Aufträge bereits ausgeliefert wurden, und auch keine Angaben zur kontinuierlichen Laufzeit des L1 in Fabriken, zur Effizienz der Aufgabenerfüllung oder zu Wiederholungskäufen von Kunden gemacht.

Die Aufträge im Hunderterbereich ähneln eher einer Eintrittskarte für Fabriken, sind aber noch kein Beweis für eine erfolgreich etablierte Kommerzialisierung.

Aber der Einsatz von Robotern in Fabriken ist der unvermeidliche Weg für Lanyue Dynamics. Nur wenn die Roboter täglich unterschiedliche Objekte transportieren, mit unterschiedlichen Gewichten und unerwarteten Situationen konfrontiert werden, kann das „Kleinhirn“ ständig daraufhin geprüft werden, ob es für den Weltraum geeignet ist.

Nur wenn diese Aufgaben auf der Erde erst einmal ordentlich erledigt sind, hat Lanyue Dynamics die Berechtigung, die nächste Frage zu beantworten: Wie weit ist ein Roboter, der für Fabriken geeignet ist, noch davon entfernt, für den Mond geeignet zu sein?

Auf dem Mond gibt es keinen Kundendienst

Bei dem Vorhaben, Roboter auf den Mond zu schicken, ist Lanyue Dynamics sehr ernst.

Nach dem vom Unternehmen veröffentlichten Plan wird Lanyue Dynamics zwischen diesem Jahr und der ersten Hälfte von 2028 schrittweise technische Prototypen für Weltraumeinsätze auf den Markt bringen und diese nacheinander unter simulierten Mondbodenbedingungen, bei niedriger Schwerkraft, extremen Temperaturen und komplexen Kommunikationsbedingungen validieren.

Berichten zufolge diskutiert Lanyue Dynamics derzeit auch mit Einrichtungen wie Raumfahrtforschungsinstituten über die Möglichkeit, Roboter am Aufbau von Weltrauminfrastruktur zu beteiligen. Wenn dieses Vorhaben schließlich umgesetzt wird, müssen die Roboter nicht nur Transport- und Sortieraufgaben übernehmen, sondern können auch an der Installation von Geräten auf der Mondoberfläche, der On-Orbit-Reparatur und der Wartung von Einrichtungen beteiligt sein.

Allerdings ist die Idee vielversprechend, die Realität aber oft härter. Einen Roboter alleine auf dem Mond arbeiten zu lassen, ist in mancher Hinsicht sogar komplizierter, als wenn Astronauten selbst vor Ort sind.

Vakuum, extreme Temperaturunterschiede, Strahlung und Mondstaub können dazu führen, dass Materialien, Gelenke und elektronische Geräte des Roboters ausfallen. Die niedrige Schwerkraft verändert zudem die Art und Weise, wie sich der Roboter bewegt und Objekte transportiert – Bewegungen, die auf der Erde perfekt beherrscht werden, funktionieren auf dem Mond möglicherweise nicht mehr wie gewohnt.

Wenn der Roboter stürzt, stecken bleibt oder Geräte beschädigt, ist die Behebung des Problems noch viel komplizierter.

In der Fabrik wird der Roboter von speziell beauftragten Personen überwacht. Bei Fehlern kann man den Betrieb anhalten und die Reparatur durchführen, instabile Programme lassen sich weiter debuggen, und misslungene Aktionen können einfach wiederholt werden.

Aber auf dem Mond – soll man erwarten, dass Astronauten extra als Betreuer für den Roboter zur Verfügung stehen, oder dass Außerirdische helfen?

Aus diesem Grund müssen Weltraumroboter nicht nur ihre Aufgaben erledigen, sondern auch möglichst selten Fehler machen. Selbst bei unbekannten, nicht geübten Situationen müssen sie ihren Körper stabil halten, Bewegungen anpassen und sogar Wege finden, sich aus unerwarteten Vorfällen selbst wieder zu erholen.

Das ist auch der Grund, warum Lanyue Dynamics die Entwicklung von Weltraumrobotern in mehrere Phasen unterteilt: Zuerst werden technische Prototypen gebaut, die dann schrittweise in Umgebungen mit simuliertem Mondboden, niedriger Schwerkraft und extremen Bedingungen getestet werden. Nur nach dem Bestehen jeder einzelnen Prüfung lässt sich feststellen, wie viel der Fähigkeiten des im Fabrikeinsatz erprobten „Kleinhirns“ tatsächlich in den Weltraum übertragen werden kann.

Realistischerweise handelt es sich bei dem derzeit von Lanyue Dynamics veröffentlichten Plan immer noch um ein Produktprogramm, das mit technischen Prototypen beginnt. Das Unternehmen hat noch keine konkreten Raumfahrtkunden, Projektaufträge oder Startmissionen offengelegt. Selbst wenn die Prototypen alle Bodentests bestehen, liegt noch ein langer Weg vor uns, bis die Roboter tatsächlich an Bord einer Rakete gelangen.

Aber es ist allemal eine gute Sache, das Ziel auf die Sterne und das weite Meer auszurichten.

Auf lange Sicht werden die Menschen ihre Spuren zwangsläufig von der Erde in den ferneren Weltraum ausweiten, und das Gleiche gilt für Roboter. Jemand muss den ersten Schritt machen.

Vielleicht wird eines Tages ein kleiner Schritt, den ein Roboter macht, auch ein großer Schritt der Menschheit auf dem Weg in den Weltraum werden.

Quellenangaben:

AI Tech Review „Roboter im Weltraum – Science-Fiction oder tatsächliche Technik?“

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Offiziellen Konto „Blauer-Plan“, Autor: Chester, veröffentlicht mit Genehmigung von 36Kr.