Robotik, KI, nachhaltige Produktion: Bettina Stark-Watzinger zu Besuch am KIT

Intelligente Robotertechnologien und -systeme, die den Menschen bei vielseitigen Aufgaben unterstützen können. Verfahren, die es mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) ermöglichen, gebrauchte Produkte in einen nachhaltigen Kreislauf bringen. An Lösungen wie diesen arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Über den aktuellen Stand dieser Forschung hat sich die Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger heute (28. Juli 2023) auf ihrer Sommertour bei einem Besuch am KIT informiert.

Die Bundesforschungsministerin besichtigte Labore und Forschungsanlagen am Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT und am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT.

„KI ist eine Schlüsseltechnologie, die riesige Chancen für unsere Wirtschaft und für unsere Gesellschaft birgt. Die Robotik ist dabei die Königsklasse der KI. Die große Herausforderung besteht in der Integration von KI in robotische Systeme, vor allem wenn dies schnell, kosteneffizient und ethisch umgesetzt werden soll. Hier setzt auch unsere Forschungsförderung an, um robotische Systeme sicher in anspruchsvolle Anwendungen zu bringen. Das KIT leistet hierbei einen wichtigen Beitrag“, so Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger.

„Die Methoden der Künstlichen Intelligenz eröffnen uns große Chancen. Wir setzen sie am KIT unter anderem in der humanoiden Robotik und für die industrielle Produktion ein, um jeweils in der direkten Interaktion den Menschen zu unterstützen“, sagt Professor Oliver Kraft, Vizepräsident Forschung des KIT. „Wir sind uns dabei der Verantwortung für den Menschen bewusst, denken mögliche Risiken mit und beschäftigen uns intensiv mit ethischen Fragen zur Künstlichen Intelligenz und zum Einsatz von Robotern in privaten Umgebungen.“

„Beim Thema KI und möglichen Anwendungen geht es immer auch um die Perspektive der Menschen, die diese Systeme und Technologien nutzen. Für den Dialog mit der Gesellschaft setzen wir uns am KIT ganz besonders ein“, so Professor Thomas Hirth, Vizepräsident Transfer und Internationales des KIT. „Ein herausragendes Beispiel dafür ist das Reallabor Robotische KI, in dem wir in realen Umgebungen und im Austausch mit den Nutzenden forschen.“

Technik für Menschen: Humanoide Robotik

Methoden der robotischen KI gehören zu den zentralen Forschungsthemen von Tamim Asfour, Professor für Hochperformante Humanoide Technologien (H²T) am IAR. Sein Ziel ist es, menschengerechte humanoide Roboter und assistive Technologien zu entwickeln, welche die Lebensqualität des Menschen verbessern. Mit seinem Team erforscht und entwickelt er intelligente Robotertechnologien und -systeme, die Aufgaben im Haushalt und in industriellen Umgebungen übernehmen können. Die humanoiden ARMAR-Roboter lernen aus Beobachtung des Menschen, aus natürlichsprachlicher Interaktion und aus eigener Erfahrung. So können beispielsweise die humanoiden Roboter ARMAR-3und ARMAR-6 Menschen bei Alltagsaufgaben in der Küche oder bei Wartungsaufgaben in Industrieanlagen unterstützen. Auf Basis von KI-Methoden können die Roboter beurteilen, wann ein Mensch Hilfe benötigt und diese proaktiv anbieten. Neben der ARMAR-Roboterfamilie stellen die Forschenden tragbare, assistive Technologien wie personalisierte, intelligente Handprothesen und Exoskelette vor.

Nachhaltige Produktion: Kreislauffabrik für das „ewige Produkt“

In der Kreislauffabrik am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT stellen sich Forschende der Herausforderung, gebrauchte Produkte zu demontieren, aufzuarbeiten und in die ursprüngliche oder eine neuere Produktgeneration zu überführen. Diese Prozessschritte erfordern bislang einen hohen manuellen Arbeitsaufwand. Professorin Gisela Lanza, Leiterin des wbk, forscht an nachhaltigen zirkulären Produktionsmustern, die sie mit KI-Methoden gestaltet. Mit ihren Kolleginnen und Kollegen erfasst sie kognitive Prozesse wie das Augen- und Blickverhalten von Menschen bei der Problemerkennung und Lösungsverhalten und überträgt sie mit maschinellen Lernverfahren auf automatisierbare Prozesse. Ziel ist es, Gebrauchtprodukte in einen nachhaltigen Kreislauf zu bringen, um der Vision eines „ewigen Produkts“ näherzukommen. Die wissenschaftlichen Fragen reichen von der Produktionstechnik und Produktentwicklung über Werkstofftechnik und Arbeitswissenschaft bis hin zu Robotik, Informatik und Wissensmodellierung.

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.