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Künstliche Intelligenz für die Robotik: Das sind die fünf Finalisten des Kuka Innovation Award 2021

Artificial Intelligence Challenge
KI für die Robotik: Das sind die fünf Finalisten des Kuka Innovation Award 2021

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Die Finalisten des Kuka Innovation Award 2021 stehen fest. Fünf Teams konnten die internationale Jury mit ihren Robotik-Konzepten zum Thema KI überzeugen. Bild: Kuka AG
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Kuka sucht Innovationen rund um den Megatrend Künstliche Intelligenz (KI). Nun stehen die Finalisten des Kuka Innovation Award 2021 fest. Fünf Teams konnten die internationale Jury mit ihren Robotik-Konzepten zum Thema KI überzeugen. Auf den Gewinner wartet ein Preisgeld in Höhe von 20.000 Euro.

Warum KI? „Wir betrachten bei Kuka sehr genau die neuen Perspektiven, die Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen bieten“, erläutert Dr. Kristina Wagner, Leiterin der Kuka Konzernforschung. „Daher beschäftigt sich auch unser Innovationswettbewerb in diesem Jahr erstmals mit dem Megatrend KI. Und wir haben herausragende Konzepte aus aller Welt erhalten.“

Die Finalisten der Artificial Intelligence Challenge

Eine internationale Fachjury des Kuka Innovation Award bewertete die Konzepte zur „Artificial Intelligence Challenge“ und wählte fünf Finalisten aus. Die Teams bekommen kostenlos einen Kuka Roboter zur Verfügung gestellt und erhalten Trainings und Coaching von Kuka Experten während des gesamten Wettbewerbs. Die fünf Finalteams haben nun bis zur virtuellen Hannover Messe im April Zeit, ihre Konzepte umzusetzen. Auf der internationalen Industriemesse präsentieren sie ihre Applikationen dem Fachpublikum, bevor die Jury während der Hannover Messe den Gewinner des Innovationsssss-Wettbewerbs wählt.

Intelligente Roboterprogrammierung

Team Aras: Implizites Wissen statt aufwendiger Programmiercodes: Das Ziel des Teams von der Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg ist eine intelligente Roboterprogrammierung auf Basis von manuellen Fertigungssequenzen. Die Fertigungsschritte werden mit innovativen Datenhandschuhen aufgenommen und mithilfe eines KI-basierten Systems auf dem Industrieroboter reproduziert. Der Bediener wird von der Notwendigkeit befreit, explizit zu formulieren, was die Aufgabe ist und wie der Roboter sie auszuführen hat. Stattdessen wird auf das implizite Wissen des Bedieners während des manuellen Fertigungsprozesses zugegriffen. Mit diesen Informationen wird automatisch eine entsprechende Skill-Sequenz erzeugt und der Roboter erledigt seine Aufgabe, ohne dass eine einzige Zeile Code geschrieben werden muss.

Greifen, ohne hinzusehen

Team Blindgrasp: Menschen können nicht einsehbare Behältnisse meist problemlos mit der Hand erkunden und Gegenstände greifen, ohne hinzusehen. Die Applikation des internationalen Forscherteams vom Indian Institute of Science sowie dem US-amerikanischen Massachusetts Institute of Technology zielt darauf ab, Robotern solche Fähigkeiten zu verleihen. Ziel ist es, dass Roboter Objekte in einer nicht einsehbaren Umgebung erkunden, erkennen und greifen, indem sie den Tastsinn nutzen. Dafür entwickelt das Team BlindGrasp einen neuartigen Greifer mit taktilen Sensorfähigkeiten, der Kontakt- und Näherungsinformationen sammelt. Diese Daten, gekoppelt mit den sensitiven Fähigkeiten des Kuka Leichtbauroboters LBR iiwa, werden von einer Komponente für maschinelles Lernen verwendet, um Richtlinien für die Bewegung zu finden und damit die Umgebung sicher zu erkunden und Objekte zu greifen.

Einsatz zweihändigen Robotern

Team Chorrobot: Das Ziel von Chorrobot von der belgischen Katholieke Universiteit Leuven Flanders Make@KU Leuven ist es, künstliche Intelligenz zu nutzen, um die Produktivität von Automobilherstellern sowie kleinen und mittleren Unternehmen zu erhöhen, indem der Einsatz von zweihändigen Robotermanipulationsaufgaben erleichtert und beschleunigt wird. Das Konzept ermöglicht es Anwendern ohne umfangreiche Kenntnisse in der Robotik, einige Aspekte der Aufgabe zu demonstrieren und andere Aspekte intuitiv über eine grafische Benutzeroberfläche zu spezifizieren. Dieser Ansatz erleichtert die Inbetriebnahme anspruchsvoller zweihändiger Aufgaben, einschließlich vorrichtungsloser Montagevorgänge, die nicht starre und nicht fixierte Elemente beinhalten, sowie zweihändige Inspektionsvorgänge in unstrukturierten Umgebungen.

Natürliche Mensch-Roboter-Kollaboration

Team Chris: Gerade während der Corona-Pandemie könnten kollaborative Roboter dazu beitragen, die Interaktionen zwischen Menschen zu reduzieren. Allerdings ist die Programmierung solcher Maschinen für eine Reihe von Aufgaben immer noch sehr aufwändig. Das Team vom A*STAR Institute for Infocomm Research in Singapur entwickelt einen programmierfreien Ansatz, der sich auf die neuesten Entwicklungen der KI-Fähigkeiten stützt. Die Technologie ermöglicht eine natürlichere und sicherere Mensch-Roboter-Kollaboration. Damit kann der Roboter den Bediener vor allem in einer Produktionsumgebung mit vielen Varianten und geringen Stückzahlen zu unterstützen. Das Konzept von Team CHRIS besteht aus intuitivem Objekt- und Aufgabenlernen, Verstehen der Aktivitäten sowie multimodaler Wahrnehmung (visuell, taktil und auditiv) und Schlussfolgerungen.

Remote-Arbeit

Team CRC: Die Coronavirus-Pandemie und Social Distancing erhöhen die Abhängigkeit von Remote-Arbeit. Doch die Wirkung von Online-Tools für die Bauindustrie ist begrenzt. Team CRC vom Chair for Individualized Production RWTH Aachen University & Robots in Architecture Research integriert daher Automatisierungstechnik in die Online-Zusammenarbeit. Mit Cloud Remote Control können Anwender bequem von zu Hause oder einem internationalen Büro aus Roboter steuern, Prozesse überwachen und Werkzeugwege anpassen. Das erhöht die Zugänglichkeit zur weltweiten Roboterproduktion und fügt Ebenen der Industrie 4.0-Gerätekommunikation und künstliche Intelligenz zur Bahnplanung hinzu. So ermöglicht Cloud Remote Control Teams, sicher auf Distanz zu bleiben und dennoch eng an automatisierter Bauproduktion zusammenzuarbeiten.

Über den Kuka Innovation Award

Kuka hat den Innovationswettbewerb 2014 ins Leben gerufen, mit jeweils unterschiedlichen Technologien im Fokus. Ziel des Awards ist es, den Technologietransfer von der Forschung in die Industrie zu fördern und beschleunigen.

https://www.kuka.com/de-de/future-production/konzernforschung/kuka-innovation-award

Kontakt:
Kuka Aktiengesellschaft
Zugspitzstraße 140
86165 Augsburg

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