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AI.Society: Robotik- und KI-Anwendungen der Zukunft

Ob Arbeit, Produktion, Mobilität, Gesundheit oder Umwelt: Robotik und Künstliche Intelligenz haben unser privates, berufliches und gesellschaftliches Leben grundlegend verändert – und werden dies auch weiterhin tun. Auf welche Bereiche wird sich der Einsatz innovativer Technologien besonders auswirken? Von welchen neuen Anwendungen werden wir zukünftig profitieren? AI.Society – Ausstellung und Dialogplattform zugleich – präsentiert spannende Praxisbeispiele.

Neben konkreten Anwendungen für Arbeitswelt, Gesundheitswesen, Mobilität und Umwelt beleuchtet AI.Society auch ethische Fragestellungen rund um Robotik und KI. Weil der damit verbundene gesellschaftliche Wandel viele Chancen, aber auch neue Herausforderungen mit sich bringt. Umso wichtiger ist die konstruktive Gestaltung eines solchen Transformationsprozesses. Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft entwickeln gemeinsam Visionen und Ansätze, wie dieser Prozess zu einer lebenswerten Zukunft beiträgt. Eine Zukunft, die immer auch die Gesellschaft mit einbezieht.

Die Fokusthemen der AI.Society 2022

Zukunftsfeld Arbeit

Nichts beeinflusst und verändert den Arbeitsbereich so sehr wie die Entwicklung neuer Technologien und Produktionsmittel. Doch es hat ein Umdenken stattgefunden. So verfolgen die Forschungsexperten der Technischen Universität München (TUM) in ihrer Vision der Fabrik der Zukunft einen anderen Ansatz: den menschenzentrierten. Es geht also nicht darum, den Menschen durch Technik zu ersetzen oder zu entmündigen, sondern vielmehr seine Fähigkeiten zu stärken, handwerkliche Möglichkeiten zu erweitern und eine sichere Arbeitsumgebung zu schaffen.

Mit Work@MIRMI hat die TUM ein Netzwerk ins Leben gerufen, das seit 2019 Lösungen für die wichtigen Herausforderungen unserer Zeit entwickelt. Dazu gehören der demografische Wandel, der Fachkräftemangel, der Klimawandel und die globale Wettbewerbsfähigkeit Europas. Mehr als 20 Institute aus den Fakultäten Maschinenbau, Informatik, Automatisierungstechnik, Elektrotechnik, Bauwesen, Geographie, Umwelt, Sport und Gesundheit haben sich hier zusammengefunden, um interdisziplinär zu forschen, zu lehren und den Transfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft zu leisten. Eins ihrer Leuchtturmprojekte ist zum Beispiel die KI.FABRIK der Hightech-Agenda Bayern. Diese soll ein flexibler und vernetzter Standort für eine lokale, krisensichere und profitable Produktion modernster IT- und mechatronischer Hightech-Komponenten in Bayern werden. AI.Society 2022 bietet Ihnen vertiefende Einblicke in diesen und weitere Showcases:

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KI.FABRIK: Kollektives Lernen

Die Demo Kollektives Lernen zeigt die überlegene Lerngeschwindigkeit einer vernetzten Roboter-Gruppe im Vergleich zu einem einzelnen. Während dieser mehrere Stunden bräuchte, um eine Aufgabe wie das Einsetzen zu lernen, baut die Gruppe hingegen auf den Erfahrungen der anderen auf – und gelangt so in kürzerer Zeit zur besseren Lösung.

Future of Workshop

Bei Future of Workshop geht es um die Themen Skill-Learning, Mensch-Roboter-Kollaboration, Kraft-Impedanz-Kontrolle und Bewegungsplanung, die hier nachvollzogen und getestet werden können.

KI.FABRIK: Remote Robotic Teleoperation

Der Demonstrator Remote Robotic Teleoperation zeigt die Herausforderungen einer menschenzentrierten Teleoperationsstation für Produktionsaufgaben, die derzeit weitgehend manuell ausgeführt werden – zum Beispiel die Montage. Visuelles und bilaterales haptisches Feedback im Zusammenspiel von Mensch und Roboter ermöglicht die ferngesteuerte Unterstützung von Montageaufgaben.

KI.FABRIK: Digitaler Zwilling

Die Digitalen Zwillinge in der KI.Fabrik werden mit Hilfe von Engineering-Daten und Live-Betriebsdaten erstellt. Für das Wittenstein-Getriebe wurde ein prototypischer Digitaler Zwilling entwickelt, der ein Asset elektronisch standardisiert beschreibt und dabei auf die Asset Administration Shell zurückgreift. Das ermöglicht den Datenaustausch zwischen Industrieanlagen sowie zwischen Anlagen und Produktionsorchestrierung oder Engineering-Tools. Aufgrund des hohen Aufwands bei der manuellen Informationsextraktion aus den verfügbaren Engineering-Dokumenten wird in dieser Demonstration ein Werkzeug zur automatischen Generierung einer Asset Administration Shell aus .stp-Dateien (CAD) des Wittenstein-Getriebes gezeigt. Weitere automatisierte Werkzeuge zur Informationsextraktion, z.B. für die Formate .pdf und .xml, werden entwickelt. Dies ist der erste Schritt in Richtung eines industriellen Echtzeit-Digitalen Zwillings des gesamten Set-ups der KI.Fabrik.

KI.FABRIK: Automated Cable Insertion via Robots

Der Automated Cable Insertion Demonstrator zielt auf das Problem der Manipulation verformbarer Objekte im Produktionsprozess ab – denn dieses muss derzeit noch manuell gelöst werden. Zur Erkennung und Nachverfolgung werden visuelle und taktile Informationen bereitgestellt; die Verkabelung wird autonom durch die Zusammenarbeit von zwei Panda-Robotern gelöst.

KI.FABRIK: Biomimetische Maus

In der Natur wird die Bewegung von Vierbeinern durch die kombinierte Aktion von Wirbelsäule und Beinen ausgeführt. In Anlehnung daran wurde die biomimetische Maus mit einer seitlich gebogenen Wirbelsäule entworfen, um ihre Fortbewegung zu optimieren. Der Mausroboter profitiert von der regelmäßigen seitlichen Biegung einer weichen Wirbelsäule – dadurch kann er sich agiler fortbewegen und durch ein Labyrinth-Szenario laufen.

Olive Robotics – Next Generation Smart Modular Robotics

Das Start-up Olive Robotics präsentiert intelligente modulare Roboterkomponenten mit nativer ROS-Unterstützung für ein einfaches Prototyping und zur flexiblen Erweiterung ROS-basierter Roboter- und Automatisierungssysteme.

RobCo Roboter – Modular Industrial Robot

RobCo hat die Vision des Roboters für jedermann. Mit ihrer maßgeschneiderten All-in-One-Roboterlösung können sie KMUs bei ihrem Transformationsprozess zur Industrie 4.0 begleiten.

Zukunftsfeld Mobilität

Mobilität bewegt uns alle – im wahrsten Sinne des Wortes – und damit auch die Robotik und AI.Society. Nachhaltige und flexible Mobilitätslösungen werden unsere Zukunft prägen. Autonome Fahrzeuge, vernetzte Mobilität, fliegende Roboter, Dynamikmodellierung und Kollisionserkennung sind wesentliche Bestandteile der mobilen Robotik. Darüber hinaus erleichtert uns KI den Zugang zu neuen Mobilitätsformen und hilft uns, menschliche Fehler auszuschließen.

AI.Society lädt Sie ein, verschiedene Aspekte der KI-basierten Mobilität zu erleben, wie z.B. eine von Artisense entwickelte integrierte Lokalisierungsplattform für die Automatisierung von Robotern, Fahrzeugen und Anwendungen der räumlichen Intelligenz. Fernride, ein weiteres TUM-Spin-off, präsentiert sein Projekt für nachhaltige Logistik, das die Fähigkeiten von Fernfahrern mit autonomen Technologien kombiniert. Außerdem im Programm: das Mobilitätskonzept von MIRMI, das die Koexistenz und Kooperation von Menschen und autonomen Robotern fokussiert.

Zukunftsfeld Gesundheit

Viele Roboter, die zuvor in der Industrie eingesetzt wurden, werden nun angepasst, um den anspruchsvolleren Herausforderungen des Gesundheitssektors gerecht zu werden. Die Gründe? Eine immer älter werdende Bevölkerung und der Mangel an medizinischem Fachpersonal. Computer Vision, maschinelles Lernen, Virtual und Augmented Reality u. a. werden die Robotik zukünftig auf ein völlig neues Niveau heben, so dass sie zu echten Mitarbeitern werden können. Vor allem in Pandemiezeiten hat sich eine neue Herausforderung ergeben: Wie kann man den persönlichen Kontakt reduzieren, um das Infektionsrisiko zu minimieren, ohne dabei den Bezug zu den Patienten und ihren Bedürfnissen zu verlieren? Einige Beispiele für den Einsatz von Robotern in Medizin und Gesundheitswesen:

Geriatronik

Die Leuchtturm-Initiative Geriatronik in Garmisch-Partenkirchen entwickelt adaptive, humanoide Serviceroboter zum Erhalt der Selbstbestimmung im Alter. Mit Hilfe von 3D-Navigation, Umgebungsüberwachung und Objektmanipulation entstehen zuverlässige Tools zur Patientenüberwachung, die alten Menschen mehr Sicherheit geben und das Pflegepersonal unterstützen. Ziele: der Erhalt von Mobilität und der zwi-schenmenschlichen Interaktion im Alter sowie längere Selbstständigkeit durch technische und intuitiv zu bedienende Assistenzsysteme. Geriatronik zeigt die Interaktion zwischen verschiedenen Robotern: z. B. den Prototypen von GARMI und seinen Partnern MUCKI und PARTI, die für verschiedene Aufgaben wie Prävention, Diagnose oder Rehabilitation konzipiert sind.

ProteCT – Protection against the Coronavirus through Robot-Assited Telemedicine

Während sich die Telekonsultation in den letzten Jahrzehnten rasch weiterentwickelt hat, hinken Telediagnostik und Telemanipulation noch hinterher. Um das zu ändern, hat ProteCT eine robotergestützte Telediagnosestation entwickelt, die berührungslose Untersuchungen ermöglicht – von grundlegenden Vitalparametertests bis hin zu Untersuchungen, die eine intensivere körperliche Interaktion erfordern wie Rachenabstriche oder das Abtasten des Abdomens. Das System wird vom Arzt ferngesteuert und garantiert so eine berührungslose Interaktion, die eine vertrauensvolle Arzt-Patienten-Beziehung gewährleistet.

AURORA – a mobile service robot for the OR

Die Entlastung von OP-Teams bei chirurgischen Eingriffen ist das Ziel des Projekts AURORA. Der kontextsensitive mobile Assistenzroboter ist in der Lage, sich autonom im unsterilen Bereich des Operationssaals zu bewegen und dem sterilen OP-Team Instrumente, Medikamente u.a. zu bringen. Dazu kombiniert das System Elemente des autonomen Fahrens mit Domänenwissen und Situationsbewusstsein, die durch intelligente Objektmanipulation ergänzt werden.

Enari – MPER Lab

Das Start-Up Enari stellt mit dem MPER Lab sein System zur Erstellung von Bewegungsprofilen vor, das die Aktivitäten des menschlichen Muskelskeletts erfasst und überwacht. Dank eines Digitalen Zwillings können menschliche Bewegungsabläufe mit Hilfe spezieller Sensoren interpretiert und vorhergesagt werden. Darüber hinaus liefern die Sensoren Informationen über Sehnen und Bänder, die Muskelinnervation sowie das Verhältnis von Muskel- und Fettgewebe.

Zukunftsfeld Umwelt

Neuer Schwerpunkt der AI.Society 2022: der Bereich Umwelt. Hier geht es um den Einsatz von KI und intelligenten Robotern in der nachhaltigen Landwirtschaft, beim Umweltschutz und der Messung der Luftqualität:

Angsa – The Autonomous Trash Picking Robot

Angsa, eine Ausgründung der TUM, stellt einen autonomen Roboter vor, der kleine Abfälle auf Grün- und Kiesflächen erkennen und selektiv entfernen kann.

SeaClear

SeaClear geht noch deutlich weiter und sorgt für die Reinhaltung der Ozeane. Per Roboter lassen sich Abfälle auf dem Meeresboden selbst kilometerweit unter der Oberfläche lokalisieren und einsammeln.

Future of Environmental Monitoring via Accessible Robot Interfaces

Die robotergestützte Umweltüberwachung sorgt für valide Datensammlungen, die live per Telepräsenz an Umweltexperten übermittelt werden. Future of Environmental Monitoring via Accessible Robot Interfaces zeigt, wie diese Technologie auch von Nicht-Experten genutzt werden kann – in Form interaktiver Telepräsenz-Sitzungen mit ferngesteuerten Robotern am AI.Society-Stand.

Aerial Manipulation

Aerial Manipulation präsentiert eine Drohne, die bei der Ernte von Obst und Gemüse behilflich ist – vor allem im schwer zugänglichen Umfeld.

Guided Tours - Themen-Rundgänge auf der AI.Society

Täglich ab 9:30 Uhr werden auf der AI.Society vormittags und nachmittags jeweils drei geführte Rundgänge zu den Zukunftsfeldern Umwelt / Mobilität, Arbeit und Gesundheit angeboten.

i_space – das Forum der AI.Society

Über die technische Machbarkeit der Robotik und Automation hinaus blickt das in AI.Society integrierte Forum i_space . An allen vier Messetagen von 11 Uhr bis 12 Uhr werden hier ausgewählte Demo-Teams in 20-minütigen Live-Talks spannende Einblicken in ihre aktuelle Forschung und reale Szenarien geben. Zu seinen Programm-Highlights gehört der „Ethics Round Table“, moderiert von Prof. Alena Buyx und Markus Blume, sowie die Podiumsdiskussion „KI.FABRIK Bayern: Garant für zukunftsfähige Arbeitsplätze und stabile Wertschöpfungsketten“ mit dem bayrischen Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger.

Zum vollständigen Programm

Information AI.Society

Datum Dienstag, 21. Juni 2022 bis Donnerstag, 23. Juni 2022, 09:00–18:00 Uhr
Freitag, 24. Juni 2022, 09:00–16:00 Uhr
Ort Halle B4.319
Special Guided Tours und Kurzvorträge
Sprache Deutsch und Englisch
Zugang Frei zugänglich für alle Besucher der automatica 2022: Tickets zur Messe
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Der neue digitale Hightech-Summit am 22. Juni 2022

Herzstück von munich_i ist der Hightech-Summit am 22. Juni. Führende Köpfe aus KI & Robotik beantworten wichtige Fragestellungen unserer Zeit.

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Der Entwicklerwettbewerb

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