Wie in unserem Artikel über die Robotik-Trends 2025 angekündigt, werden wir uns in einer kleinen Beitragsreihe nun jeden dieser Trends genauer anschauen. Und da steigen wir gleich mit dem wohl größten Trend ein: Künstliche Intelligenz in der Robotik.
Die Zukunft der Robotik ist eng mit der Entwicklung von Künstlicher Intelligenz (KI) verschmolzen. Bisher waren Roboter starre Maschinen, die einfach nur das ausgeführt haben, was ihnen einprogrammiert wurde.
Moderne Produktionen haben aber auch moderne Anforderungen, wie beispielsweise mehr Flexibilität oder das Fertigen in kleinen Losgrößen, vor allem auch in Hinblick auf den Fachkräftemangel.
KI ermöglicht Robotern, eigenständig zu sehen, fühlen und auf Veränderungen zu reagieren. Auch kann Künstliche Intelligenz bei der Optimierung von Programmabläufen helfen.
Wir wollen uns zunächst einmal anschauen, welche Einsatzmöglichkeiten es in der Industrierobotik gibt, bevor wir dann auch einen Blick auf die Servicerobotik werfen. Zum Abschluss geben wir einen Ausblick in die nahe Zukunft und sprechen auch über Herausforderungen und offene Fragen hinsichtlich des Einsatzes von KI.
KI in der Industrierobotik: Eine neue Ära der Produktion
In der Industrierobotik wird KI bereits heute in verschiedenen Bereichen erfolgreich eingesetzt. Ein wichtiges Anwendungsfeld ist die Qualitätskontrolle, bei der KI-gestützte Bildverarbeitungssysteme Produkte auf Fehler und Abweichungen prüfen. Die Systeme lernen kontinuierlich dazu und können auch kleinste Mängel erkennen, die dem menschlichen Auge möglicherweise entgehen.
Ein weiterer Bereich ist die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance). Hier analysiert KI die Sensordaten der Roboter und kann potenzielle Ausfälle frühzeitig erkennen. Dies ermöglicht eine effizientere Planung von Wartungsarbeiten und reduziert ungeplante Stillstandzeiten. Zudem kann sie auch feststellen, wann der ideale Zeitpunkt für die Wartung ist, sodass weder zu früh noch zu spät gewartet wird. Das hilft bei der Ressourcenschonung.
Auch in der Bewegungsplanung und Kollisionsvermeidung spielt KI eine wichtige Rolle. Moderne Robotersysteme können dank Künstlicher Intelligenz ihre Bewegungen in Echtzeit an veränderte Umgebungsbedingungen anpassen. Dies ist besonders in der Mensch-Roboter-Kollaboration von Bedeutung, wo Sicherheit höchste Priorität hat.
Ein zukunftsweisender Trend ist der Einsatz von KI bei der Programmierung von Robotern. Generative und physische KI werden hier viel revolutionieren. Roboter können sich in virtuellen Umgebungen selbständig orientieren und trainieren und dann das Erlernte auch in der realen Umgebung umsetzen.
Außerdem können Roboter durch Demonstration lernen. Ein Mensch führt die gewünschte Bewegung vor, die KI erfasst diese und optimiert sie für den robotischen Einsatz. Diese Technologie, auch Programming by Demonstration genannt, vereinfacht die Einrichtung von Robotersystemen erheblich.
In der Fertigungsoptimierung nutzen Unternehmen KI-Systeme, um Produktionsabläufe zu analysieren und zu verbessern. Die KI kann beispielsweise Engpässe identifizieren, Prozessparameter optimieren und Produktionssequenzen effizienter gestalten. Dies führt zu höherer Produktivität und geringeren Kosten.
Natürlich ist dieses Thema weit größer als nur die Industrie. Humanoide Roboter beispielsweise sind untrennbar mit KI verbunden, auf sie gehen wir heute aber nicht ein, da wir ihnen den nächsten Beitrag widmen. Stattdessen schauen wir uns doch mal die Servicerobotik an.
KI und Servicerobotik: Von Haushalt über Logistik bis hin zur Landwirtschaft
Servicerobotik ist ein sehr weites Feld. Das komplette Potenzial von KI kann hier unmöglich auf einmal abgedeckt werden, weshalb wir an dieser Stelle nur einige Denkanstöße geben wollen.
Werfen wir zunächst mal einen Blick in unsere Häuser:
Staubsaug- und Mähroboter sind inzwischen weit verbreitet, aber gerade im Haushalt gibt es natürlich viele Möglichkeiten, wie Roboter uns unterstützen können. Abspülen, Müll rausbringen, Flächen abputzen, Wäsche waschen, …, das alles sind Aufgaben, die wohl die allermeisten von uns gerne outsourcen würden.
Wer aber schon mal seinen Saugroboter aus einer misslichen Lage befreien musste, kann sich vorstellen, dass Tätigkeiten, die wesentlich mehr Orientierung und Selbstständigkeit voraussetzen, ohne KI nicht möglich wären. Schließlich müssen Kamerabilder ausgewertet werden können, damit der Roboter beispielsweise Wäsche je nach Farbe und Material auf der richtigen Einstellung wäscht oder Gläser in ausgefalleneren Formen blitzsauber reinigt.
Bis zum Roboterbutler, der alles kann, wird es noch etwas dauern, aber in den nächsten Jahren werden wir immer mehr Haushaltsroboter zu sehen bekommen.
Im Gastgewerbe haben schon einige Roboter Einzug gehalten, so gibt es beispielsweise in immer mehr Restaurants Roboter, die Essen und Trinken servieren; und Museen, Hotels und Flughäfen greifen auf Roboter zurück, die Gäste informieren und bei der Orientierung helfen. Hier gibt es viele Ausbaumöglichkeiten mit KI, zum einen in Hinblick auf Einsatzorte und -tätigkeiten, zum anderen auch hinsichtlich der Qualität und Fähigkeiten. So wird beispielsweise im Bereich der emotionalen Intelligenz viel geforscht, damit die Roboter besser auf Menschen eingehen können.
In der Medizin und Pflege wäre es sehr nützlich, wenn Roboter anhand von Symptomen und/oder Körperwerten Diagnosen feststellen könnten. Ein Beispiel wären hier Roboter in Krankenhäusern, die bei den Patienten Blutdruck etc. messen und bei Auffälligkeiten Alarm schlagen. Das würde menschliche Pflegekräfte entlasten. KI wird bereits heute schon in der Diagnostik eingesetzt, beispielsweise in der Krebserkennung und Dermatologie. Hier wird die Bilderkennung eingesetzt, um bestimmte Krankheitszeichen zu erkennen.
Das Potenzial hier ist enorm und kombiniert mit der Expertise menschlicher MedizinerInnen wird diese Technologie hoffentlich viele Menschenleben retten.
Es gibt bereits einige Prototypen von Landwirtschaftsrobotern, mehr dazu auch hier im Beitrag und das Potenzial ist enorm. Intelligente Roboter, die autonom die Felder bestellen, könnten den Gesundheitsstatus von Pflanzen beobachten, exakt düngen und bewässern, was der Ressourcenschonung dient, und natürlich auch Arbeiten wie säen und ernten übernehmen, jeweils zum bestmöglichen Zeitpunkt.
Auch über die mobile Robotik haben wir bereits in einem früheren Beitrag gesprochen. KI hilft autonomen mobilen Robotern dabei, auf Veränderungen in Echtzeit zu reagieren. Zudem verstehen sie die Umgebung besser und werden sicherer und auch die Optimierung von Wegen ist durch KI möglich.
Diese Beispiele machen eines deutlich: Das wahre Potenzial von Robotern wird sich erst durch KI entfalten können, und wir stehen vor einem Zeitalter der technologischen Durchbrüche.
Es gibt so viele Innovationen, dass es sehr schwierig geworden ist, Vorhersagen für die nahe Zukunft zu treffen, dennoch wollen wir es im nächsten Abschnitt versuchen.
Der Ausblick in die nahe Zukunft: Kommt das Jahrzehnt der Robotik?
Yann LeCun, Chef-KI-Entwickler bei Meta, hat im Rahmen einer Veranstaltung verschiedene interessante Aussagen über die Zukunft von KI und Robotern getroffen.
Übrigens: Wir hatten diese Aussagen auch bereits in unserem Newsletter zusammengefasst. Melden Sie sich gerne hier an und erhalten Sie einmal im Monat die spannendsten Entwicklungen aus der Robotik und unserem Verband sowie Eventempfehlungen bequem in Ihr E-Mail-Postfach.
LeCun ist der Ansicht, dass die Zukunft der KI nicht in der generativen KI liegt, sondern in der maschinellen KI, die sogenannte AMI – Advanced Machine Intelligence. Künstliche Intelligenz unterscheidet sich aktuell vor allem dadurch von menschlicher Intelligenz, dass sie auf Vorhersagen und Sprache basiert, während Menschen durch Weltverständnis und Bilder lernen.
Als Beispiel hierfür nennt er, dass man nicht vorhersagen kann, was in einem Raum ist bzw. wie die Möbel etc. angeordnet sind, und auch nicht, wenn man schon die Hälfte des Raumes gesehen und analysiert hat.
Als Mensch können wir aber in einen Raum hineingehen, sehen, was sich darin befindet, und uns dann darin fortbewegen und Aufgaben ausführen, ohne, dass wir uns groß darüber Gedanken machen müssen.
Deshalb plädiert LeCun für die Entwicklung von Weltmodellen, die Maschinen ein tieferes Verständnis der Welt ermöglichen. Sie sollten zudem über ein Gedächtnis und gesunden Menschenverstand verfügen, ebenso sollen sie die Fähigkeit zur komplexen Planung haben.
Das wäre natürlich vor allem auch für die Robotik interessant, und LeCun prophezeit sogar ein Jahrzehnt der Robotik, da Roboter und KI zusammenkommen werden, um eine neue Klasse intelligenter Anwendungen zu ermöglichen. Es könnten dann neue Aufgaben übernommen werden, die bisher als zu komplex für die Robotik galten.
Herausforderungen von KI + Robotik: Mensch vs. Maschine
Es gibt natürlich auch einige Herausforderungen im Hinblick auf KI, die noch ungelöst sind.
Ein zentraler Punkt ist, wie die Rolle der KI der Rolle des Menschen gegenüber steht. Wofür wird KI genutzt, wofür menschliche Intelligenz? Das Ziel von KI sollte ja schließlich sein, den Menschen zu entlasten und Aufgaben zu übernehmen, die der Mensch nicht so gut kann. Doch wer definiert das? Und was, wenn Aufgaben von KI übernommen werden, die Menschen eigentlich gerne machen? Wie wird dann die menschliche Leistung gegen die der KI aufgewogen?
Diese Fragen können wir uns schon heute stellen, wenn wir auf die Fähigkeiten der generativen KI blicken: Bilder und Texte können von KI generiert werden, aber was bedeutet das für Künstler und Autoren und den Stellenwert menschlicher Kunst und Kreativität?
Es gibt hier wohl keine allgemeine Antwort, allerdings werden uns solche Fragen in naher Zukunft noch öfter begegnen, und wir werden klären müssen, wie genau KI und Mensch zusammenarbeiten sollen.
Kritiker von Künstlicher Intelligenz bemängeln vor allem auch den hohen Ressourcenverbrauch und die Belastung für die Umwelt, die durch die benötigten Rechenzentren etc. entsteht. Hier müssen Lösungen gefunden werden, wie KI ressourcenschonender sein kann.
Fazit: Künstliche Intelligenz in der Robotik – Große Chance, große Fragen
Das alles zeigt: Es ist unbestritten, dass KI eine riesige Chance für die Robotik darstellt. Die technologische Zukunft wird maßgeblich durch die Verschmelzung von Künstlicher Intelligenz und Robotern gestaltet. Dieses Potenzial muss genutzt werden, gleichzeitig gibt es aber auch einige Herausforderungen, die gemeistert werden müssen. Für viele Fragen gibt es noch keine Antworten – das stoppt aber nicht die Innovationslust.
Letztlich wird die Zukunft zeigen, wie eng Roboter und KI miteinander verschmelzen werden und wie nahtlos sie sich dann in unsere menschliche Umgebung einfügen. Eins ist auf jeden Fall klar: Wir leben in sehr spannenden Zeiten, und Künstliche Intelligenz ist eine der wichtigsten Technologien unserer Zeit. Alles Weitere wird sich in den nächsten Monaten und Jahren zeigen.