Die Zukunft der Robotik liegt in autonom agierenden Systemen, die in veränderlichen Umgebungen eng mit dem Menschen kooperieren. Mit dem Aktionsplan Robotik will das BMBF Deutschland international konkurrenzfähig machen.
Im Aktionsplan Robotikforschung geht es unter Anderem um die Erschließung neuer Anwendungsgebiete für die KI-basierte Robotik.
Dirk | Generated with AI | Stock.adobe.com
In Produktion und Logistik hat die Robotik bereits ihren festen Platz. Hauptanwender in Deutschland ist in erster Linie der Automobilbau, während international auch die Elektroindustrie die Nachfrage nach Robotiklösungen treibt. Doch trotz des weiterhin hohen Bedarfs durchlebt die Robotik momentan auch einen Wandel: Bislang automatisieren Roboter nämlich überwiegend starre Arbeitsabläufe in strukturierten und abgeschirmten Umgebungen.
Signifikante Fortschritte in den Basistechnologien Künstlichen Intelligenz, Mikrochips, Sensorik und Aktorik und Edge-Computing öffnen dem Robotikmarkt nun aber völlig neue Perspektiven, sowohl innerhalb als auch außerhalb von Fabrikhallen. Einfach zu bedienende Cobots interagieren mit Menschen, während Serviceroboter auch zunehmend in Bereichen wie dem Handwerk, in der Sicherheitsforschung sowie in Gesundheit und Pflege zum Einsatz kommen.
Hohe Investitionen und großes Marktpotenzial
Der Robotikmarkt wird der Boston Consulting Group zufolge in nächsten Jahren stark wachsen – ausgehend von einem Umsatz von 35 Milliarden Euro im Jahr 2023 auf bis zu 230 Milliarden Euro im Jahr 2030. Wer dann noch in der ersten Liga der Robotikanbieter mitspielen will, sollte sich auch auf KI-basierte intelligente Robotik verstehen. Das European Institute of Innovation an Technologie zählt Cobots, humanoide oder KI-basierte Roboter zur Klasse der Deep Technology; Technologie also, deren Erforschung und Entwicklung zwar noch erheblicher Investitionen bis zur Kommerzialisierung bedarf, die ihr großes Marktpotenzial allerdings bereits heute offenbart.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sieht in der Integration von KI in robotische Systeme "ein riesiges Potenzial für Deutschland" mit seinem starken Maschinen- und Anlagenbau und den wichtigen Anwenderindustrien. Mit dem kürzlich veröffentlichten Aktionsplan Robotikforschung zeigt das BMBF nun einen Weg auf, wie Deutschland auch auf dem Gebiet der KI-basierten Robotik künftig zur internationalen Spitze gehören kann. Dazu will das Ministerium das deutsche Robotik-Ökosystem in den Bereichen Basistechnologien, Spitzenforschung, Fachkräfte und Anwendung voranbringen.
KI, Edge und 5G nutzbar machen
Die Basistechnologien KI, Sensorik, Elektronik, Aktorik, Edge-Computing und 5G/6G-Mobilfunk spielen in der KI-basierten Robotik eng zusammen. Forschungs- und Entwicklungsprojekte widmen sich dabei insbesondere der Frage, wie Roboter in unstrukturierten Umgebungen dynamisch lernen und in Echtzeit untereinander und mit dem Menschen kommunizieren können. Das BMBF will vor diesem Hintergrund unter anderem die Forschung an sensorischer Umgebungserfassung, latenzarmen Steuerungen, Sensortechnologien und verteilten Rechenarchitekturen fördern. Auch die Erklärbarkeit, die Robustheit und das Transferlernen von KI soll erforscht werden.
Robotics Institute Germany soll Kompetenzen bündeln
In der intelligenten Robotik fließt interdisziplinäres Wissen aus Bereichen wie der Mathematik, der Informatik, der Datenwissenschaft und dem Maschinenbau zusammen. Forschende in Deutschland sind zwar in Europa führend, international konkurrenzfähig und werden viel zitiert, aufgrund der dezentralen Struktur sind die zahlreichen deutschen Forschungsstandorte jedoch vergleichsweise wenig sichtbar.
Das soll sich künftig ändern, und zwar durch den Aufbau des sogenannten Robotics Institute Germany. Es soll die vorhandene Spitzenforschung in Deutschland vernetzen und Synergien nutzbar machen. Dadurch soll Deutschland in der KI-basierten Robotik international sichtbar und konkurrenzfähig zu führenden Robotik-Zentren wie dem Massachusetts Institute oder Technologie (MIT) oder dem Korea Advanced Institute of Science and Technology werden. Zu den künftigen Aufgaben des Instituts gehören unter anderem auch das Ausarbeiten von Forschungsroadmaps sowie die Behandlung ethischer, rechtlicher und gesellschaftlicher Aspekte der Robotik.
Auch in der Gewinnung von Fachkräften soll das Institut eine wichtige Rolle einnehmen, indem es ein Akademieprogramm mit Modulen für die akademische sowie berufliche Aus- und Weiterbildung entwickelt und etabliert. Hochschulen, Berufsschulen und Weiterbildungseinrichtungen soll es so einen Qualitätssprung in der Robotiklehre ermöglichen.
Neue Anwendungen erschließen
Wichtige Anwendungsfelder für die KI-basierte Robotik liegen unter anderem in der automatisierten Produktion in Industrie und Handwerk, in der Mensch-Roboter-Kollaboration, beispielsweise in der Pflege, in der zivilen Sicherheit sowie im Einsatz unter harschen Umgebungsbedingungen, beispielsweise als teilautonome Bergungs- oder Dekontaminationsroboter bei Feuerwehr und Katastrophenschutz. Entsprechende Förderaktivitäten in diesen Bereichen will das BMBF fortsetzen.
Zudem soll der Transfer aus der Spitzenforschung in die Industrie, insbesondere in KMUs, mit einer neuen Maßnahme beschleunigt werden. Innovationswettbewerbe sollen die Entwicklung von Robotikdemonstratoren zusätzlich beschleunigen. Als konkrete, weiter zu entwickelnde Anwendungsfelder nennt das BMBF unter anderem die Tiefseerobotik, die produktionsbezogene Robotik, der Softrobotik sowie der Agrar- und Feldrobotik.