WRC hat sich verändert: Von der Showbühne zum Markt

Beim Besuch der WRC waren die humanoiden Roboter das, was „Dingjiao One“ am meisten faszinierte. Im vorderen Bereich der Ausstellungshalle wechselten sich Kämpfe, Tänze und Rückwärtssalto nacheinander ab, und die Zuschauer bildeten mehrere Reihen dicht gedrängt.

Roboterwettkämpfe, die in Halle C der WRC gezeigt werden

Weiter hinten erledigten die Roboter auf den Messeständen unscheinbare, aber eher wie „Werktätige“ wirkende Aufgaben: Die Förderbänder liefen ununterbrochen, die Roboterarme positionierten sich immer wieder neu, einige sortierten Pakete, andere transportierten Materialkisten, und wieder andere Roboter senkten den Kopf, um Kleidung ordentlich zu falten und herumliegende Gegenstände auf den Tischen an ihren Platz zu legen.

Die Höhepunkte in diesem Jahr lagen nicht alle bei den belebtesten Messeständen. Kann der Roboter nach dem Aufbrühen des Tees die Tasse direkt in die Hand der Person reichen? Kann er nach dem Austausch einer Charge von Materialien noch die Greifposition finden? Passt er die Position selbstständig an, wenn eine Kiste schief steht? Kann er die Arbeit fortsetzen, wenn jemand die Tasse mitten in der Aufgabe wegnimmt? Für Menschen sind diese Dinge ganz selbstverständlich, für Roboter ist jede einzelne Aufgabe schwieriger als die vorherige.

Die kompletten Roboter sind nicht mehr die einzigen Hauptdarsteller. Geschickte Hände, taktile Sensoren, Gelenke, Motoren, Untersetzungsgetriebe, visuelle Module, Datenerfassungsgeräte und Modelle stehen alle im Rampenlicht.

Auf den Foren sprachen Unternehmer und Forscher über Gehirn, Körper, Weltmodell, Entwickler, Open Source und Datenlieferkette, aber auch über häusliche Betreuung, Sicherheitsverwaltung und Verantwortungsgrenzen. Die Themen waren unterschiedlich, mündeten aber alle in der praktischen Nutzung: Können Roboter nach dem Verlassen des Messestands ihre Aufgaben stabil erfüllen?

Die Einkäufer interessieren sich für noch direktere Fragen: Können sie in ihre eigenen Geschäftsprozesse integriert werden? An wen wendet man sich bei Störungen? Rechnet sich die Investition am Ende?

Nach dem Besuch der Messe zeigt sich, dass die WRC in diesem Jahr drei parallele Entwicklungslinien verfolgt: Die erste „stärkt den Körper“: Mit Komponenten, Lieferketten und Fertigungskapazitäten werden Roboter stabiler, leichter und günstiger. Die zweite „stärkt das Gehirn“: Mit Modellen und Daten können sie auf Veränderungen reagieren, eine Reihe von Aktionen abschließen und nach Fehlern weiterarbeiten. Die dritte Linie kommt dem Geschäft selbst näher: Roboter beginnen, in Fabriken, Lagerhäusern und Geschäften eingesetzt zu werden, und Beschaffung, Lieferung, Wartung und langfristige Kosten werden ebenfalls auf den Tisch gebracht.

Das ist eine Messe, die sich von der Showbühne dem Markt nähert. Roboter suchen tatsächlich nach Arbeitsplätzen. Ob sie dauerhaft eingesetzt werden können, wird sich erst zeigen, wenn sie eine Weile lang in Fabriken, Lagerhäusern und Haushalten im Betrieb sind.

01. Die Aufmerksamkeit erregen in diesem Jahr nicht die kompletten Roboter, sondern die Anbieter von Werkzeugen

Komplette Roboter sind immer noch der auffälligste Teil der Ausstellung. Aber in diesem Jahr werden Probleme wie Lebensdauer, Kompatibilität, Massenproduktion und Kosten, die früher kaum sichtbar waren, ebenfalls in den Vordergrund gerückt.

Am Beispiel der geschickten Roboterhand: In diesem Jahr geht es nicht mehr nur um die Anzahl der Freiheitsgrade und die Ähnlichkeit der Bewegungen mit menschlichen, sondern um Traglast, Gewicht, taktile Genauigkeit, Lebensdauer und Kosten. Für Kunden ist das einmalige Greifen nur die erste Hürde. Wichtiger ist, ob sie kontinuierlich verschiedene Materialien verarbeiten und bei Rutschen, Fehlpositionierungen und weichen Objekten Anpassungen vornehmen können.

Wenn man zum Beispiel eine Tasse an eine Person weitergibt, kann zu hoher Druck sie zerbrechen, zu geringer Druck kann dazu führen, dass sie herunterfällt. Wenn man Teile in eine Vorrichtung einlegt, muss man nicht nur die richtige Position finden, sondern auch prüfen, ob sie eingeklemmt sind und sicher sitzen.

Die Aussagen von Unternehmen für Komponenten wie Gelenke, Aktuatoren und taktile Sensoren haben sich ebenfalls geändert. Früher stellten sie hauptsächlich Parameter und Leistungsmerkmale vor, jetzt erklären sie auch, welche Probleme diese Komponenten nach dem Einbau in Roboter genau lösen können.

Einen Schritt weiter zeigen einige Unternehmen ihre Fertigungskapazitäten. Lingxin Qiaoshu hat eine Produktionslinie vorgestellt, in der „geschickte Roboterhände geschickte Roboterhände zusammenbauen“. Im Vergleich zur reinen Demonstration von Greifbewegungen bringt diese Produktionslinie das Problem auf die Fertigungsseite: Können geschickte Roboterhände stabil und in großen Stückzahlen hergestellt werden? Für Hersteller kompletter Roboter geht es beim Übergang vom Prototyp zur Beschaffung nicht nur darum, ob das Produkt funktioniert, sondern auch um Ausbeute, Taktzeit und Kosten sowie die Fähigkeit des Lieferanten, kontinuierlich zu liefern.

Neben der Hardware werden Datenerfassungsgeräte nun auch separat thematisiert. Teleoperation, Bewegungserfassung, Lehren und Simulation lösen alle dasselbe grundlegende Problem: Welche Daten benötigen Roboter und wie können Unternehmen diese Daten kontinuierlich erhalten? Menschliche Bewegungen, Position und Material von Objekten können auf diese Weise in Trainingsdaten umgewandelt werden.

02. Szenen wechseln von der Vorführung zur praktischen Arbeit, Fabriken sind den skalierbaren Bestellungen am nächsten

Auf der WRC in diesem Jahr tauchen immer mehr Roboter auf, die „arbeiten“. Für Sortierung, Transport, Palettierung, Be- und Entladung, Prüfung, Montage, Logistik, Einzelhandel, Gastronomie und Inspektion gibt es entsprechende Demonstrationen.

Aus den auf der WRC gezeigten Projekten und Rückmeldungen von Unternehmen geht hervor, dass sich die Kommerzialisierungsstufen verschiedener Szenen stark unterscheiden: Fabriken sind den skalierbaren Bestellungen am nächsten, gefolgt von der Logistik. In extremen Umgebungen ist die Zahlungsbereitschaft eindeutig, aber die Projekte sind eher vertikal ausgerichtet. Gastronomie und Einzelhandel lassen sich leicht umsetzen, müssen aber nachweisen, dass sie kostengünstiger sind als der Einsatz von Personal. Das private Wohnumfeld ist am weitesten von der Kommerzialisierung entfernt.

Die Aufgaben in Fabriken sind ebenfalls gestaffelt. Roboter übernehmen meist zuerst Aufgaben mit festen Positionen, sich wiederholenden Bewegungen und klaren Abläufen. Bei Transport, Palettierung, Sortierung, Be- und Entladung sowie Scannen von Codes lassen sich Input und Output relativ leicht berechnen.

Prüfung, Montage und flexible Be- und Entladung sind komplexer: Roboter müssen Unterschiede zwischen Materialien erkennen, Bewegungen anpassen und nach fehlgeschlagenem Greifvorgang neu beginnen.

Noch schwieriger ist es, mehrere Arbeitsgänge zu verbinden, sodass der Roboter selbst den gesamten Ablauf vom Entnehmen des Materials über die Bearbeitung bis zum Ablegen abschließt.

Die Logistik befindet sich zwischen Fabrik und offener Umgebung. Bei der Lagerlogistik gibt es bereits relativ klare Arbeitsabläufe, aber Waren, Routen und Bestellungen im Lager ändern sich ständig.

Auf der Messe platzieren eine Gruppe von Unternehmen Roboter in tatsächliche Arbeitsabläufe und betonen die stabile Erfüllung von Aufgaben. Eine andere Gruppe zeigt vollständige Teleoperation, bei der Drehungen, Bücken und Armbewegungen des Menschen auf den Roboter übertragen werden, was hauptsächlich zur Datenerfassung oder Fernsteuerung dient. Die erste Gruppe versucht bereits, Aufgaben direkt an Roboter zu übergeben, während die Teleoperation für komplexe Aufgaben die Möglichkeit des menschlichen Eingriffs behält und gleichzeitig Trainingsdaten sammeln kann.

Die Anforderungen in extremen Umgebungen sind klarer.

Unter Wasser, auf Minen, in unterirdischen Räumen, in chemischen Rohrleitungsgängen, in Umspannwerken und an Brandorten gibt es gefährliche, raue oder für Menschen ungeeignete Arbeitsplätze, an denen Roboter Inspektionen, Erkundungen, Transporte und Gefahrenabwehr durchführen, um Menschen vor Risiken zu schützen – das ist schon ein direkter Wert.

Unterwasser-Inspektionsroboter, die in Halle C der WRC gezeigt werden

Diese Szenen sind auch spezialisierter. Die Geländebedingungen und Aufgaben unter Wasser, auf Minen und an Brandorten unterscheiden sich stark, daher gibt es vor Ort Roboter mit unterschiedlichen Formen: Radroboter, Kettenroboter, Rad-Fuß-Roboter, Vierbeiner, Drohnen und Unterwasserroboter. Schutz, Kommunikation, Akkulebensdauer, Fernsteuerung und Störungsbehandlung müssen oft an das jeweilige Szenario angepasst werden.

Feuerlösch-Roboterhund, der in Halle C der WRC gezeigt wird

Diese Projekte erzeugen möglicherweise früher Bestellungen, aber es ist nicht einfach, sie wie Fabriken und Logistikprojekte in großem Maßstab auszuweiten.

Die Notfallrettung hat noch ein weiteres Merkmal: Meistens arbeitet nicht nur ein einzelner Roboter. Der WRC-Wettbewerb für kooperative Roboter simulierte die Unfallrettung: Fluggeräte und fahrerlose Fahrzeuge führen Aufklärung, Informationsaustausch, Materialtransport und Rückkehr durch. Gleichzeitig wurde auf der Messe die „Anwendungsanforderungen für verkörperte Intelligenz in Notfallszenarien“ veröffentlicht. Von Wettbewerben bis zu tatsächlichen Anforderungen ist die Notfallrettung zu einer der Roboteranwendungen geworden, die auf der WRC in diesem Jahr immer wieder erwähnt werden.

WRC-Roboterwettbewerb

Gastronomie, Einzelhandel und Führungen sind die Szenen, die vor Ort am leichtesten Besucher anziehen.

In diesem Jahr wurde auf der WRC erstmals eine Roboter-Konsumstraße eingerichtet. Szenen wie Kaffee, Eiscreme, Cocktails und Einzelhandel von Geschenken wurden zusammengefasst. Roboter begannen, Tassen nach Bestellung zu entnehmen, Geräte zu bedienen und Getränke zuzubereiten – diese Aktionen kommen den echten Dienstleistungen näher als Tänze und Rückwärtssalto.

Gastronomieroboter, die in Halle C der WRC gezeigt werden

Aber vor der Beschaffung berechnen Händler unbedingt Effizienz und Kosten: Wie viele Bestellungen kann der Roboter pro Tag bearbeiten, wie viel Platz benötigen die Geräte und ob sich diese Lösung im Vergleich zur direkten Einstellung von Personal lohnt.

Das private Wohnumfeld hat das größte Potenzial, ist aber am schwierigsten zu standardisieren.

Auf den Messeständen sind bereits langwierige Aufgaben wie das Aufräumen von Gegenständen, das Sortieren von Müll, das Falten von Kleidung, das Gießen von Blumen und das Anordnen von Blumensträußen zu sehen. Aber wenn sie tatsächlich in Wohnungen eingesetzt werden, ändern sich die Positionen der Tassen, die Form der Kleidung ist unterschiedlich, und die Roboter sind mit weit mehr Veränderungen konfrontiert als auf dem Messestand.

Im Vergleich zu gewöhnlichen häuslichen Dienstleistungen sind die Anforderungen an Altenpflege und Betreuung klarer. Bei dem Thema inklusive Wohlbefinden der WRC werden Roboter für Altenpflege, Rehabilitation und Unterstützung separat diskutiert. Roboter können Bewegungsunterstützung, Rehabilitationsübungen, Erinnerungen und Umgebungsüberwachung durchführen, zu den Nachfragern gehören Familienmitglieder, Altenpflegeeinrichtungen und Pflegekräfte.

In Altenpflegeszenen steht die Zuverlässigkeit im Vordergrund. Ob Roboter einen Teil der Pflegearbeit übernehmen können und bei Auffälligkeiten rechtzeitig reagieren, beeinflusst direkt, ob Einrichtungen und Familien bereit sind, sie langfristig zu nutzen.

03 Alle arbeiten an der „Stärkung des Gehirns“, aber es gibt noch keinen einheitlichen Weg

Nachdem Roboter komplexere Aufgaben übernehmen, gibt es auch mehr Probleme, die das „Gehirn“ lösen muss.

Auf der WRC in diesem Jahr sind technische Schlüsselwörter wie VLA, Weltmodell, End-to-End, Agent und gehirnähnliche Architektur sehr häufig zu hören, und sie lösen nicht alle dieselben Probleme. Einige klären, wie Roboter nach dem Erkennen einer Aufgabe Bewegungen erzeugen, andere hoffen, dass sie zuerst beurteilen, wie sich die Umgebung verändert, und wieder andere prüfen, ob dieselbe Fähigkeit auch mit einem anderen „Körper“ oder an einem anderen „Arbeitsplatz“ funktioniert.

Wang He, Gründer und CTO von Galaxy General, erwähnte, dass Roboter nicht nur die trainierten Bewegungen ausführen, sondern die erlernten Fähigkeiten auch auf neue Aufgaben anwenden müssen. Galaxy General versucht, VLA und das Weltmodell in ein einziges System zu integrieren, das sogenannte Welt-Aktions-Modell (WAM). Roboter müssen nicht nur entscheiden, wie sie sich als Nächstes bewegen, sondern auch abschätzen, welche Veränderungen in der Umgebung durch diese Aktion entstehen.

Neben der Art der Entscheidungsfindung ist ein weiteres immer wieder diskutiertes Problem, ob eine Fähigkeit auch mit einem anderen „Körper“ weiterverwendet werden kann.

Auf der WRC hat Ant Ling