Was passiert, wenn Sie in einer Fabrik einem menschengroßen Roboter begegnen und ihm ein schweres Bauteil reichen müssen? Heute würde er höchstwahrscheinlich anhalten oder langsamer werden. Und genau das will Nvidia ändern.
Das Unternehmen hat das System Halos for Robotics angekündigt. Es bezeichnet es als das weltweit erste vollständige Sicherheitssystem für humanoide Roboter und sogenannte physische künstliche Intelligenz, also Maschinen, die ihre Umgebung wahrnehmen, Entscheidungen treffen und selbstständig in einer realen Umgebung handeln. Die Grundlage bilden Software, Chips, Sensoren und die Möglichkeit einer Zertifizierung. All das basiert auf Technologien, die Nvidia über Jahre hinweg für selbstfahrende Autos entwickelt hat.
Heutige Roboter stehen Menschen eher im Weg
Traditionelle Industrieroboter funktionieren gut. Entweder sperrt man sie in einen Käfig, oder man platziert Sensoren um sie herum, die ein Hindernis erkennen, woraufhin die Maschine sofort anhält. Bei einem humanoiden Roboter reicht das jedoch nicht aus.
„Wenn man über die Sicherheit eines gewöhnlichen Roboters nachdenkt, muss man ihn im Grunde in einen Käfig sperren oder Sensoren einsetzen, die ein Hindernis erkennen können, woraufhin der Roboter anhält", erklärte Amit Goel, Leiter des Produktmanagements bei Nvidia. „Für einen humanoiden Roboter reicht das jedoch nicht aus." Das Problem liegt in der Produktivität. Wenn die Maschine jedes Mal anhält, sobald sich ihr ein Mensch nähert, wird sie nicht viel Arbeit erledigen. Und sie kann auch nicht bei den Aufgaben helfen, für die Menschen sie am meisten schätzen würden. Etwa einem Kollegen ein Werkzeug zu reichen oder gemeinsam etwas Schweres anzuheben.
Deshalb will Nvidia den Maschinen einen wesentlich besseren Überblick darüber verschaffen, was um sie herum geschieht. Halos wird als Betriebssystem auf der IGX-Thor-Hardware des Unternehmens laufen und die Roboter sollen dadurch auf Grundlage einer Analyse ihrer Umgebung selbstständig Entscheidungen treffen. Darüber hinaus werden die Maschinen mit externen Sensoren verbunden. Ein autonomer Gabelstapler kann so auf die Kameras im Lager zugreifen, um die Ecke schauen und selbst beurteilen, ob er mit voller Leistung weiterfahren kann oder lieber langsamer werden sollte, damit er mit nichts zusammenstößt. Der Unterschied zu Autos ist grundlegend. Ein selbstfahrendes Fahrzeug versucht im Wesentlichen nur, mit nichts zusammenzustoßen. Ein Humanoid muss wesentlich intelligenter sein.
„Das Sicherheitsdesign muss wesentlich ausgefeilter sein, denn auf Grundlage dessen, was man um sich herum sieht, muss man wirklich abwägen, was man berühren darf und was nicht, was man bewegen oder worauf man Druck ausüben kann", sagte Pras Velagapudi, technischer Direktor des Unternehmens Agility Robotics. Er fügte hinzu, dass die Kraft dieser Bewegungen nicht gering sein könne. „Man kann das Problem nicht umgehen, indem man den Roboter so schwach macht, dass er einen Menschen nur leicht streift und nichts passiert. Denn ein so schwacher Roboter kann zugleich keine nützliche Arbeit verrichten."
Agility setzt Humanoide in Amazon-Lagern ein
Der erste Kunde der neuen Technologie ist Agility. Dieses Unternehmen plant, Halos in seinen humanoiden Robotern namens Digit einzusetzen, die bereits in der Produktion, in Lagern und in der Logistik für Kunden wie Amazon, GXO, Schaeffler oder Toyota Motor in Kanada arbeiten.
Agility wird zwei Komponenten von Nvidia in sein eigenes System zur sicheren Erkennung von Menschen integrieren: die IGX-Thor-Hardware und die Softwareschicht Halos Core. Gemeinsam wollen sie überprüfen, ob die Software, die Elemente der künstlichen Intelligenz und der Cyberschutz des Roboters Digit strenge Normen erfüllen, bevor die abschließende Zertifizierung durch eine unabhängige Stelle erfolgt.
„Damit Humanoide in großem Maßstab einen Mehrwert schaffen können, muss die Sicherheit direkt in den Roboter integriert und im gesamten System überprüft werden", erklärte Peggy Johnson, Chefin von Agility. Ihr zufolge öffnet diese Zusammenarbeit die Tür für echte Teamarbeit zwischen Menschen und Maschinen.
Und wo beginnt man eigentlich? In Lagern und der Logistik, also in einer der am besten strukturierten Umgebungen. „Wir beginnen in Lagern und der Logistik, einer der am stärksten strukturierten Umgebungen, doch schon jetzt handelt es sich um einen adressierbaren Markt im Wert von vielen Milliarden Dollar", erläuterte Velagapudi. Von dort aus will Agility weiter in den Einzelhandel, das Gesundheitswesen und das Baugewerbe vordringen. Roboter, die sich direkt zu Hause um Menschen kümmern, würden ihm zufolge erst später kommen und auf den Erfahrungen aus den Fabriken aufbauen.
Nvidia konzentriert sich auf Software
Nvidia hat ein Labor eingerichtet, in dem Roboterhersteller und ihre Kunden Sicherheitstests ausprobieren können, noch bevor sie die erforderlichen Genehmigungen beantragen. Die Ingenieure von Nvidia führen eine Vorabprüfung durch und helfen bei technischen Anpassungen. Dieses Labor, das Halos AI Systems Inspection Lab, ist das weltweit erste akkreditierte Programm seiner Art für funktionale Sicherheit und die Sicherheit künstlicher Intelligenz bei physischer KI.
Nvidia konzentriert sich auf Software und Chips für Humanoide, nicht auf die Herstellung der Roboter selbst. Und genau darin sieht das Unternehmen den Wert. Nvidia, heute das wertvollste Unternehmen der Welt, verdient hauptsächlich mit Chips für KI-Rechenzentren. Nach und nach dringt es jedoch in weitere Bereiche vor. Dabei bietet es seine Technologien häufig kostenlos an, um künstliche Intelligenz möglichst vielen Menschen zugänglich zu machen.
Nvidia-Chef Jensen Huang ist seit Langem ein Befürworter humanoider Roboter. Kürzlich erklärte er, dass Hyundai bei der Entwicklung in diesem Bereich führend sei. „Niemand ist besser aufgestellt", sagte er Journalisten in Südkorea. Wiederholt lobt er auch Teslas Roboter Optimus, den Elon Musk als möglicherweise größtes Produkt in der Geschichte der Welt bezeichnet hat.
Der Markt verspricht dabei gewaltige Summen. Schätzungen der Bank Barclays zufolge soll die humanoide Robotik bis 2035 einen Umsatz von rund 200 Milliarden Dollar erzielen.
