Die Miniaturisierung von Robotik

Was haben Figure 01, Optimus 1/2, Maria, Lara, Mipa, Mav und Animal gemeinsam? Sie sind alle auf erfolgreiche Miniaturisierung angewiesen.

Was uns aus der historischen Entwicklung von Computern hinlänglich bekannt ist, wird nun auch in der Robotik zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor: Die Verkleinerung der für Robotik erforderlichen Technologien, um Mobilität zu ermöglichen. Damit einher geht die Steigerung ihrer Effizienz, nicht nur in Bezug auf die Leistungsfähigkeit, sondern auch hinsichtlich ihres Ressourcenbedarfs. Die beste Technologie ist aus Sicht der Mobilität irrelevant, solange ihre Nutzung ein kleines Kraftwerk erfordert. Während Computer Mitte des letzten Jahrhunderts mehrere Räume füllten und durch Röhren angetrieben wurden, hat IBM mit der Einführung des Personal Computers 5150 im August 1981 einen Meilenstein erreicht. Computer wurden nun so klein, dass sie auf einen Arbeitstisch passten. Damit war der Paradigmenwechsel von einem Computer für mehrere Nutzer zum persönlichen Computer für jeden einzelnen Anwender perfekt.

Die Evolution der Technologie: Von Supercomputern zum mobilen Computing

Die technische Entwicklung ist unaufhaltsam. Nur 19 Jahre später stellte Apple das iPhone 4 vor, dessen 800 MHz Einkernprozessor ARM 8 in seiner Rechenleistung mit der des Cray 2 Supercomputers vergleichbar war. Dabei wog es lediglich 137 Gramm im Vergleich zu den 2,5 Tonnen des Cray 2. Gespeist wurde das iPhone 4 von einer 1.420 mAh Lithium-Ionen-Batterie, die ihm eine Sprechdauer von sieben Stunden und eine Betriebsbereitschaft von 300 Stunden ermöglichte.

Die erfolgreiche Miniaturisierung hat dazu geführt, dass heute jeder von uns mehrere Computer besitzt und nutzt – häufig parallel. In Arbeitswerkzeugen, Kommunikationsgeräten, Uhren, Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräten und sogar Kleidung sind kleine Computer verbaut. Heutige Prozessoren sind so effizient, dass sie entweder eine hohe Leistung bei kleiner Größe erbringen oder alternativ sehr wenig Energie benötigen, was mobile Nutzung ermöglicht.

Die Integration von KI und mobile Rechenleistung in die Robotik

Aktuell beobachten wir die rasante Entwicklung von KI und ihren Einfluss auf Arbeits- und Privatleben. Diese Entwicklung wird durch riesige Rechenzentren ermöglicht, in denen tausende Nvidia A100 GPUs oder andere KI-Prozessoren ihre Arbeit verrichten. Es stellt sich die Frage, wie und wann diese Rechenleistung für Robotik bereitgestellt werden kann. Dazu ist es erforderlich, dass Teile der Rechenleistung mobil, anstatt auf Servern erbracht werden. Während Teslas Optimus 2 eine menschenähnliche Gestalt hat, steckt die Rechenleistung in der Brust des Roboters, statt im Kopf.

Die in der Überschrift genannten Maschinen sind Arbeitsroboter verschiedener Anbieter, die für mobiles Arbeiten konzipiert wurden und deren flexibler Einsatz Miniaturisierung von KI erfordert. Unternehmen wie Figure AI, Tesla, 1X Technologies, Neura oder Anybotics entwickeln aktuell menschenähnliche Roboter für Industrieproduktion und Haushalt oder Vierbeiner für die Überwachung von Lebewesen in gesundheitlich unwirtlichen Umgebungen wie einem atomaren Endlager im finnischen Olkiluoto. Während Elon Musk abschätzt, dass Optimus bei Tesla zukünftig Elektrofahrzeuge wirtschaftlich den Rang ablaufen könnte, sind auch Prognosen anderer Firmengründer ähnlich optimistisch. Die Nutzung menschenähnlicher Formfaktoren soll die Flexibilität der menschlichen Physik nachbilden und die Akzeptanz kollaborativen Arbeitens und der Bereitstellung von Dienstleistungen durch Cobots unterstützen.

Die Zukunft der Robotik: Kognitive Systeme und autonome Maschinen

Das Ziel ist der Aufbau kognitiver Systeme und die Bereitstellung autonomer, mobiler Maschinen. KI spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie die Entwicklung humanoider, verstehender Cobots ermöglicht, die durch Hinzunahme von Sprachverständnis und visueller Erkennung mit Menschen interagieren können. Um dies zu erreichen, ist die Bereitstellung zusätzlicher mobiler Rechenleistung erforderlich. Während der erste Einsatzort zunächst Produktionsstätten sind, ist Figure AI-Gründer Brett Adcock davon überzeugt, dass humanoide Roboter zukünftig Alltagsgegenstände im Haushalt werden, vergleichbar mit Autos und Telefonen

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Prof. Dr. Miika Kuoppamäki

Chief Operating Officer

Miika verantwortet in unserem Unternehmen den gesamten Bereich Operations. Er trägt Sorge dafür, dass die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine optimal funktioniert. Zudem unterrichtet er als Associate Professor Digitale Transformation an der University of South-Eastern Norway (USN).