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„UMI“: Wie ein Exoskelett Robotern das Fühlen beibringt

Ein Mann zieht mit verbundenen Augen ein Schwert, der Roboter neben ihm macht jede Bewegung exakt nach. Möglich wird das durch ein Exoskelett, das nicht nur Bewegung, sondern auch Kraft überträgt.

Video: KI-generierter Avatar und KI-Stimme von Alex Trupp · KI-Transparenz

Ein Mann zieht mit verbundenen Augen ein Schwert aus seiner Scheide. Direkt daneben führt ein Roboterarm exakt dieselbe Bewegung aus – im selben Moment, im selben Rhythmus. Der Mensch sieht dabei nichts. Er spürt nur, wie schwer die Klinge in der Scheide klemmt, und überträgt genau dieses Gefühl auf den Roboter.

Möglich macht das ein Exoskelett, das im Video als UMI bezeichnet wird und von der Stanford University entwickelt wurde. Der entscheidende Unterschied zu bisherigen Systemen: Es gibt nicht nur Bewegungsdaten an den Roboter weiter, sondern auch Kraft. Das ist genau die Information, die Robotern bislang meist gefehlt hat.

Der Unterschied: Bewegung reicht nicht, Kraft muss dazu

Roboter können heute vor allem sehen. Kameras und Bilderkennung sind ausgereift, ein Objekt zu erkennen und grob zu greifen ist kein großes Problem mehr. Schwierig wird es, sobald Feingefühl gefragt ist: wie fest man zupacken darf, wie viel Widerstand ein Gegenstand leistet, wann eine Bewegung gestoppt werden muss, bevor etwas kaputtgeht.

Genau hier setzt UMI an. Über das Gestänge des Exoskeletts spürt die tragende Person den Widerstand, den der Roboterarm gerade erfährt – im Beispiel aus dem Video das Klemmen des Schwerts in der Scheide. Diese Kraftrückmeldung erlaubt es, eine Aufgabe rein über das Gefühl zu steuern, selbst mit verbundenen Augen.

Warum Kraftdaten für das Training von Robotern fehlen

Damit ein Roboter eine Bewegung selbstständig ausführen kann, muss er vorher aus Beispieldaten lernen. Bisher bestanden solche Trainingsdaten vor allem aus Bewegungsabläufen und visuellen Informationen. Wie viel Kraft an welcher Stelle einer Bewegung nötig oder erlaubt ist, ließ sich damit kaum erfassen.

UMI sammelt genau diese fehlenden Kraftdaten, indem ein Mensch die Aufgabe mit dem Exoskelett vorführt und dabei die Kraftrückmeldung direkt miterlebt. Diese Daten dienen anschließend als Trainingsgrundlage, damit ein Roboter die Aufgabe später eigenständig wiederholen kann.

Anwendungsbeispiele und Kosten

Als Beispiele werden im Video zwei alltagsnahe Aufgaben genannt: ein Getränk aus dem Kühlschrank holen und eine Box umdrehen, ohne sie zu zerdrücken. Beides sind Aufgaben, bei denen zu grober oder zu vorsichtiger Kraftaufwand direkt sichtbare Folgen hätte – entweder wird etwas fallen gelassen oder beschädigt.

Laut Ankündigung kostet das komplette UMI-System rund 1.900 US-Dollar. Diese Preisangabe stammt vom Entwicklerteam selbst und ist bislang nicht unabhängig verifiziert. Der eigentliche Punkt ist aber weniger das Schwert-Beispiel als die Aussicht, dass Kraft-Trainingsdaten für Roboter dadurch deutlich günstiger zugänglich werden könnten als bisher.

Häufige Fragen

Was macht das Exoskelett „UMI“ anders als frühere Trainingssysteme für Roboter?

„UMI“ überträgt nicht nur Bewegungsdaten, sondern auch Kraft. Über das Gestänge spürt die tragende Person, wie viel Widerstand ein Objekt gerade leistet, und kann eine Aufgabe – wie das Ziehen eines Schwerts – allein über dieses Kraftgefühl steuern, selbst mit verbundenen Augen.

Warum ist Kraftrückmeldung für das Training von Robotern wichtig?

Roboter können bislang vor allem sehen, aber kaum fühlen. Für feinfühlige Aufgaben wie das vorsichtige Handhaben einer Box, die nicht zerdrückt werden soll, fehlten bisher genau die Kraftdaten, die zeigen, wie viel Widerstand oder Druck in welchem Moment angemessen ist.

Was kostet das System und was soll ein damit trainierter Roboter können?

Laut Ankündigung des Entwicklerteams kostet das komplette UMI-System rund 1.900 US-Dollar. Damit gesammelte Kraftdaten sollen einem Roboter beibringen, etwa ein Getränk aus dem Kühlschrank zu holen oder eine Box umzudrehen, ohne sie zu beschädigen.

KI-Automatisierung, die auf belastbaren Daten aufbaut

Ob in der Robotik oder in Softwareprozessen: Fortschritte wie bei „UMI“ zeigen, wie sich technische Grundlagen für Automatisierung schnell verschieben. Nordvind AI hilft Unternehmen, solche Entwicklungen realistisch einzuordnen und zu prüfen, wo KI-gestützte Automatisierung heute bereits sinnvoll einsetzbar ist.

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Transparenzhinweis: Dieser Artikel wurde mit Unterstützung von KI erstellt und vor Veröffentlichung redaktionell geprüft. Die redaktionelle Verantwortung trägt Alex Trupp (Impressum). Das eingebettete Video verwendet einen KI-generierten Avatar und eine KI-erzeugte Stimme von Alex Trupp. Mehr zur KI-Transparenz