Siemens erprobt autonomen Humanoid-KI-Roboter in Erlanger Werk

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Siemens hat zusammen mit dem britischen Robotikunternehmen Humanoid den humanoiden Roboter HMND 01 in einem Siemens-Werk in Erlangen getestet. Der radgetriebene teilhumanoide Roboter übernahm in dem komplett KI-gesteuerten Werk Logistikaufgaben, die er autonom durchführte. Durch den Einsatz von Nvidias KI-Komponenten konnte die Entwicklung des Roboters für den Einsatz im Siemens-Werk drastisch reduziert werden.

Bei Siemens wurde der teilhumanoide Roboter HMND 01 eingesetzt, der aus einem humanoiden Oberkörper besteht, der auf eine omnidirektional fahrbare Plattform aufgesetzt ist. Der Roboter nutzt 360-Grad-Kameras und Tiefensensoren zur Erkennung seiner Umwelt. Der Roboter kann sich in der Größe bis zu 2,2 m hoch anpassen. Mit seinen beiden Armen stemmt er Gewichte bis zu 15 kg. Es können auch höhere Gewichte getragen werden, sofern sich das Gewicht näher am Körper befindet. Die Reichweite der Arme reicht im eingefahrenen Zustand vom Boden bis zu einer Höhe von etwa 2 m. So kann zusammen mit seiner Größenanpassung etwa Regale erreichen und bei einer Regaltiefe von bis zu 60 cm Teile entnehmen.

Insgesamt besitzt der Roboter 29 Freiheitsgrade. Eine humanoide Hand mit zwölf Freiheitsgraden oder ein Zwei-Finger-Greifer können an dem HMND 01 Alpha je nach Anwendungszweck verwendet werden.

HMND 01 in der Logistik

Für die Logistikaufgaben bei Siemens kam ein Zwei-Finger-Greifer zum Einsatz, mit dem der Roboter autonom Behälter griff, transportierte und platzierte. Nach Angaben von Siemens sind dabei alle erforderlichen Kennzahlen erreicht worden. Rund 60 Behälter-Bewegungen pro Stunde erzielte der Roboter bei einer Betriebszeit von acht Stunden. Die Erfolgsrate beim Pick-and-Place habe mehr als 90 Prozent betragen.

Zur Entwicklung und Optimierung des Roboters für die logistischen Aufgaben bei Siemens integrierte Humanoid den kompletten Physical AI Stack von Nividia in den HMND-01-Roboter. Für das Edge-Computing nutzt Humanoid Jetson Thor, für die Simulation Isaac Sim sowie Isaac Lab für Reinforcement Learning (RL) und das Policy Training. Durch die Simulationen konnte der Roboter für seine Aufgaben genau angepasst werden, etwa bei der Auswahl der Aktuatoren. Die benötigte Gelenkkraft sowie die Verteilung der Massen konnten vorab bestimmt und der Roboter entsprechend optimiert werden. Ein Prototyp habe so besonders schnell entwickelt werden können: Statt üblicherweise 18 bis 24 Monate dauerte die Entwicklung lediglich sieben Monate.

Integration des HMND-01-Roboters in die Fertigung

Der Roboter von Humanoid soll vollständig in ein Fertigungssystem integriert werden. Das umfasst etwa einen Datenaustausch mit Produktionssystemen und selbstfahrenden Transportsystemen. Zudem muss der Roboter sich den Arbeitsabläufen anderer Maschinen und Menschen anpassen und auf mögliche Veränderungen reagieren können. Siemens beabsichtigt, dies durch die Verwendung eines digitalen Zwillings einer Produktionsstätte zu erreichen. Siemens Xcelerator vereint dazu unterschiedliche Systeme unter einem Dach. Dadurch ist es möglich, etwa Roboter in die Produktion zu integrieren. Das Ziel von Siemens ist es, eine vollständig KI-gesteuerte, adaptive Fertigungsstätte aufzubauen.

(olb)