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Roboter in der Cloud

Nachdem Roboter Fabriken, Krankenhäuser und viele andere Bereiche erobert haben und mit Menschen zusammenarbeiten, erobern sie nun auch die Cloud – künftig auch, um voneinander zu lernen.

von: Alfred Bankhamer

Cloud Robotics ist schon länger ein heiß diskutiertes Thema. Denn erst durch die Vernetzung und Anreicherung mittels Künstliche Intelligenz können Roboter einen hohen Autonomiegrad erreichen und aus den Erfahrungen der eigenen Einsätze sowie unzähliger anderer Systeme auf der Welt lernen. Cloud Robotik beschreibt an sich eine quelloffene Plattform, die autonome Systeme und kollaborative Roboter etwa mit betriebswirtschaftlichen Anwendungen für die Fertigung und Logistik inte-griert, aber eben auch zum Erfahrungsaustausch selbstlernender Systeme dienen kann. Dank der Cloud lassen sich insbesondere die Rechen-, Speicher- und Kommunikationsressourcen von Robotern erweitern und neue, etwa sprachgesteuerte Systeme entwickeln. Konzerne wie Google, SAP, IBM und Co. arbeiten schon länger an quelloffenen cloudbasiserten Automatisierungsplattformen und Formen der Cloud-Edge-Integration, also der Anbindung der autonomen Bots. Ein Forschungsschwerpunkt ist etwa die Integration autonomer und kollaborativer Roboter in Logistikprozesse. Zahlreiche technologische Durchbrüche im Bereich Sensorik, KI und Kommunikation, besonders auch im Bereich 5G, sowie hochsichere, souveräne Clouds (siehe S. 10) geben den Cloud Robotik-Initiativen einen Aufschwung.

Plattform für Roboter
Geforscht wird in diesem jungen Gebiet jedenfalls sehr intensiv. Ein sehr spannendes Forschungsprojekt verfolgt die Salzburg Research Forschungsgesellschaft mit ROBxTASK, das vom BMK im Programm „IKT der Zukunft“ gefördert wird. Hier wird mit einem österreichischen Konsortium eine Open-Source-Lösung für vereinfachte Robotersteuerung entwickelt. Das Ziel ist, dass Aufgaben und Fähigkeiten sozialer und industrieller Roboter einfacher übertragbar und kombinierbar werden. Die neue Plattform für den herstellerunabhängigen Austausch von Robotersteuerungsaufgaben und -prozessen soll insbesondere auch eine Lösung gegen die komplexen und oft sehr unterschiedlichen Programmierungen und herstellerspezifischen Schnittstellen bieten. Dazu eignet sich eine Internetplattform in der Cloud ideal.
Roboter führen unabhängig vom Hersteller oder ihren Anwendungsbereichen oft sehr ähnliche Aufgaben aus. Funktionen und Programmierungen für Heben, Transportieren und Platzieren von Gegenständen in einer Fabrik sind etwa auch im Pflegebereich anwendbar. Aber auch die kognitiven Fähigkeiten sozialer Roboter, etwa die Gestenerkennung oder die Interpretation von Emotionen und Stress, wird für kollaborative Roboter in Produktionen immer wichtiger.

Fähigkeiten teilen
Das Projekt ROBxTASK will die hochsprachlichen Ablaufbeschreibungen von den spezifischen Robotersystemen entkoppeln. Das soll die Interoperabilität durch den Austausch von strukturiertem Expertenwissen über verschiedene Anwendungsgebiete fördern. „Kernelement dieser Plattform ist daher die Trennung von Task-Design, Konfiguration und Implementierung. Fähigkeiten sollen so Roboter-übergreifend und in verschiedenen Domains nutzbar werden – gegenseitige Inspiration nicht ausgeschlossen“, erklärt Felix Strohmeier, Senior Researcher bei Salzburg Research. Die neue Internet-Plattform will die existierende Ontologie von robotischen Fähigkeiten in neue Anwendungsgebiete erweitern, wiederverwendbare Übersetzungsmodule von Ablaufbeschreibungen in ausführbare Programme unterschiedlicher Zielsysteme entwickeln, web-basierte Services zum Austausch von Ablaufbeschreibungen anbieten, den Austausch von formalisiertem Expertenwissen über Internet-Plattformen ermöglichen, Roboter- und Domain-Experten über verschiedene Anwendungsdomänen hinweg vernetzen sowie die Wiederverwendbarkeit von robotischen Aufgaben unterschiedlicher Anwendungsszenarien mit sozialen und industriellen Robotern in Labors validieren. Projekte wie diese führen zu der Vision selbstlernender, autonomer Roboter, die künftig über die Cloud sich autonom mit anderen Systemen austauschen können.


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