Mit dem vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA am Standort Heilbronn entwickelten ’Humanoid Capabilities Navigator‘ steht ein Bewertungsmodell zur Verfügung, das die technischen Fähigkeiten von humanoiden Robotern anhand von fünf Ausbaustufen einordnet. Das Fraunhofer IPA ist mit dem Forschungs- und Innovationszentrum für KI-basierte Robotik Teil der Fraunhofer Heilbronn Forschungs- und Innovationszentren HNFIZ und arbeitet in diesem Kontext neben den Themen intelligente mobile Manipulation und flexible Nutzung von Roboterhänden auch an Humanoiden. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden in einem Whitepaper veröffentlicht.
Für den Humanoid Capabilities Navigator hat sich das Team grob von den fünf Automatisierungsstufen beim autonomen Fahren inspirieren lassen. Humanoide Roboter werden darin anhand von vier Sammelkategorien beurteilt, die oft verschiedene technische Fähigkeiten und deren Ausbaustufen enthalten: In der industriellen Bildverarbeitung stellen PC-basierte Systeme oft eine technische Hürde dar. Die Trennung von Bildaufnahme und Datenverarbeitung führt häufig zu Latenzen, erhöhtem Platzbedarf und einem komplexen Wartungsaufwand. Besonders in schnellen Produktionslinien erschwert die Synchronisation zwischen Sensor und externem Rechner eine stabile Prozesskontrolle. ‣ weiterlesen
Präzise 2D-Inspektion mit nativer Edge-Intelligenz
- Mobilität und Fortbewegung (darunter fallen z.B. Lokalisierung und Pfadplanung)
- Manipulation (darunter fallen z.B. Kraftwahrnehmung und Greifplanung)
- Kognition (darunter fallen z.B. Wahrnehmung und Aufgabenplanung)
- Safety und Security
Für jede Fähigkeit innerhalb einer Sammelkategorie können Humanoide nach Reifegraden von 0 (nicht vorhanden) bis 4 (hochautonom, vergleichbar mit dem Menschen oder besser) eingeordnet werden. Damit unterstützt das Bewertungssystem die Vergleichbarkeit verschiedener Humanoider und macht Angaben über deren Eignung für konkrete Anwendungen.
Die Veröffentlichung illustriert den Einsatz des Humanoid Capabilities Navigators an typischen industriellen Anwendungsfällen wie LKW-Be- und Entladung, Kommissionierung, Maschinenbedienung und Wartungsaufgaben. Für jede Aufgabe werden die jeweils notwendigen technischen Reifegrade in den vier Fähigkeitsbereichen aufgezeigt. So stellt beispielsweise die LKW-Beladung höchste Anforderungen an Manipulation, Kognition und Safety, während für die Maschinenbedienung geringere Anforderungen ausreichen, weil der Prozess strukturierter ist und damit die Aufgabenausführung weniger Flexibilität erfordert.
Anhand eines humanoiden Roboters, des G1 von Unitree Robotics, hat der Automatisierungsbereich des Fraunhofer IPA den Humanoid Capabilities Navigator erprobt. Es zeigte sich, dass die aktuelle G1-Version bereits in Teilbereichen wie der Mobilität beachtliche Fortschritte gemacht hat. Allerdings sehen die Forschenden noch erheblichen Entwicklungsbedarf, um industrielle Anforderungen vollumfänglich zu erfüllen. Das Bewertungsmodell macht diese Lücken sichtbar und unterstützt dabei, Entwicklungsprioritäten zu setzen.
