Wie KI den Roboterhund Spot zum Problemlöser macht

Boston Dynamics Spot kann jetzt auch sprechen. Das KI-Tool Chat GPT soll es den Konstrukteuren erleichtern, Daten des Roboters abzufragen, die der automom agierende Vierbeiner auf seinen Missionen gesammelt hat. Auch (z.B. Such-)Ergebnisse können so per Audio ausgegeben werden.

Spot wurde vom Machine-Learning-Ingenieur Santiago Valdarrama mit ChatGPT ausgestattet. Zusammen mit dem Text-to-Speech-Tool von Google müssen die Techniker nicht mal lesen, was der Roboter zu sagen hat. So können die Ingenieure mit dem Roboterhund in natürlicher Sprache kommunizieren. In einem Twitter-Post teilt Valdarrama ein rund zweiminütiges Video, das den upgegradeten Spot in Aktion zeigt.

Natürlich ist der sprechende Spot nicht nur ein Party-Gag - das ganze Unterfangen hat einen Sinn, weil die Roboterhunde täglich automatisierte Missionen durchführen, bei denen sie eine große Menge an Daten sammeln.

Diese Daten werden in sehr großen und schwer lesbaren Dateien gespeichert, was die Auswertung und Abfrage oft schwierig macht. ChatGPT hilft nun, diese Daten einfach abzurufen.

Der KI-Chatbot hat Zugang zu den entsprechenden Dokumenten und kann sie lesen. Die Ingenieure können jetzt die gesammelten Daten in gesprochener Sprache abfragen und der Robot gibt ihnen die Antwort. So erhalten die Nutzer schnell und ohne mühsames Durchsuchen von Dateien umfangreiche Informationen über zukünftige oder bereits abgeschlossene Missionen.

Die letzten Jahre waren für Roboter einschneidend. Wir erleben rasante Fortschritte in den Bereichen KI, Automatisierung und Datenmanagement sowie einen wachsenden Bedarf an einer besseren Datenerfassung, um diese einzigartigen Werkzeuge zu unterstützen. Branchenführer reagieren nicht nur auf diese Veränderungen, sondern bereiten ihre Unternehmen auch auf die nächste Generation der Transformation vor.

Viele der weltweit führenden Unternehmen setzen auf Roboter, um ihre Belegschaft zu verstärken. Und Boston Dynamics Spot steht an der Spitze des aufstrebenden Marktes für mobile Robotik. Mit mehr als 1000 Robotern in über 35 Ländern wurde kein anderer Roboter häufiger eingesetzt, um einige der schwierigsten und gefährlichsten Aufgaben der Industrie zu bewältigen.

Damit Spot noch mehr leisten kann, fügt das Unternehmen eine Reihe neuer Funktionen und Hardware hinzu. Mit automatisierten Inspektionslösungen werden kritische industrielle Aufgaben wie die thermische Überwachung, die akustische Lecksuche und das Ablesen von Messgeräten einfacher. Neue Funktionen in der Scout-Software ermöglichen es, Einsätze schnell zu planen und aus der Ferne zu bearbeiten und einen besseren Überblick zu erhalten. Zusätzliche visuelle und akustische Funktionen helfen dem Roboter, seine Absichten zu signalisieren, was die Sicherheit auf belebten oder bevölkerten Orten erhöht. Und eine neue Manipulatorfunktion öffnet die Tür zu mehr autonomen Einsätzen.

Autonome mobile Roboter können gefährliche, belastende und zeitraubende Aufgaben übernehmen. Der „Roboterhund“ Spot des Unternehmens Boston Dynamics ist ein autonomer mobiler Roboter (AMR), der sich auch im unwegsamen Gelände bewegen und sogar Treppen steigen kann. Das vierbeinige Modell ist zirka 60 cm hoch und 32 kg schwer. Sensoren und Kameras sowie KI-Funktionen wie Computer Vision und Mustererkennung ermöglichen es Spot, sich im Gelände zu orientieren und weitgehend selbständig zu agieren. Der Roboter lässt sich auch über eine Tablet-Applikation fernsteuern.

Reply, als einer der weltweit ersten Integrationspartner von Boston Dynamics, testet zusammen mit seinen Kunden den Spot-Roboter und unterstützt Unternehmen dabei von fortschrittlicher Robotik zu profitieren. Erste Anwendungsbeispiele von Reply zeigen, wie KI und Robotik dabei zusammenspielen.

Die motorischen Fähigkeiten von Spot, seine umfangreiche sensorische Ausstattung, seine Rechen- und Speicherkapazität sowie integrierbare KI-basierte Analysefunktionen machen den Roboterhund für eine Vielzahl von Anwendungsszenarien einsatzfähig. Dank einer großen Auswahl an Zusatzkomponenten lassen sich auch sehr spezielle Anforderungen erfüllen. Hier einige Beispiele für mögliche Einsatzgebiete:

Wartung und Schutz kritischer Infrastrukturen: Spot kann in Kraftwerken, Transformatorenstationen, in der Trinkwasserversorgung, in Kläranlagen und in vielen anderen öffentlichen Einrichtungen der kritischen Infrastruktur Inspektionsaufgaben durchführen. Neben Routineüberprüfungen kann er bei Alarmmeldungen eingesetzt werden, die Anlage selbständig auf Gaslecks oder Stromausfälle prüfen, in einfachen Fällen das Problem direkt beheben und Fehlalarme identifizieren. Sicherheit und Verfügbarkeit kritischer Infrastrukturen können so gesteigert werden.

Inspektion von Rückläufern in der Autovermietung: Bei der Rückgabe eines Mietwagens muss ein Mitarbeitender das Auto inspizieren und – falls Schäden gefunden werden, diese beurteilen und in einem Schadensbericht festhalten. Dieser manuelle Prozess ist zeitaufwendig und fehleranfällig. In Zusammenarbeit mit Microsoft hat Reply eine Anwendung für Spot entwickelt, die diese Aufgabe automatisiert. Der Roboterhund ist in der Lage, autonom um das Fahrzeug herumzugehen und mit seinen Kameras und Sensoren Schäden zu erfassen. Dank Computer Vision und der integrierten Rechenleistung können die Informationen bereits vor Ort voranalysiert und konsolidiert werden, bevor sie in die Cloud-Umgebung von Microsoft übertragen werden. Das reduziert das zu übertragene Datenvolumen erheblich und ermöglicht schnellere Ergebnisse.

Gebäudemanagement: Wie sich Spot für Wartung und Überwachung in Immobilien einsetzen lässt, haben Reply und die Immobiliengesellschaft ECE im Rahmen eines „Early Adopter“-Programms erkundet. ECE, eine Tochtergesellschaft der Otto Group, betreibt unter anderem zahlreiche Einkaufszentren und Parkhausobjekte. Spot kann diese Gebäude autonom inspizieren und durch KI-basierte Mustererkennung Schäden selbständig identifizieren. So entlastet der Roboterhund die Technical Manager von Routineaufgaben und unterstützt sie bei der Wartung und Instandhaltung der Objekte.

Bauwerksinspektion: Wie Spot bei der Inspektion von Brücken und anderen großen Bauwerken genutzt werden kann, zeigt ein Pilotprojekt von Reply und der Hamburg Port Authority (HPA). Dort wird der mobile Roboter zur Überprüfung der fast 50 Jahre alten Köhlbrandbrücke eingesetzt. Auf seinen Inspektionsgängen unter der Fahrbahn untersucht Spot potenzielle Schäden und kann mit seinen leistungsfähigen Kameras selbst kleinste Haarrisse in der Brückenwand dokumentieren. Es soll außerdem erprobt werden, ob die erfassten Daten bereits im Roboter mittels Künstlicher Intelligenz voranalysiert und dem Bauwerksprüfer während einer Inspektion zum Beispiel über eine HoloLens-Datenbrille als zusätzliche Mixed Reality-Ebene zur Verfügung gestellt werden können.

Einsatz für Feuerwehr, Polizei und Rettungskräfte: Um an Tatorten, bei Bränden, Unfällen und Naturkatastrophen schnell helfen zu können, müssen Einsatzkräfte oft selbst große persönliche Risiken eingehen. Mit autonomen mobilen Robotern wie Spot lässt sich dieses Risiko senken. Wie der Roboterhund Einsatzkräfte bei der Exploration gefährlicher Orte unterstützen kann, zeigt ein aktuelles Beispiel aus Nordrhein-Westfalen. Bei einem Großbrand in Essen setzte die Polizei NRW einen Spot Roboter ein, um das einsturzgefährdete Gebäude zu erkunden, einen digitalen Zwilling zu erstellen und Beweise zu sammeln.

Dokumentation und Sicherung archäologischer Funde: Große archäologische Ausgrabungsstätten sind eine wertvolle Quelle historischer Erkenntnisse und ein Anziehungspunkt für Touristen. Die Verantwortlichen müssen für die exakte Vermessung, Dokumentation und Auswertung der Artefakte sorgen und die Anlagen vor Schäden schützen.

Wie autonome mobile Roboter dabei helfen können, zeigt das Beispiel Pompeji. In der Stadt, die beim Ausbruch des Vesuvs 79 n. Chr. verschüttet wurde, vermessen derzeit ein fliegender Laserscanner und der Roboterhund Spot die Ruinen. Aus den Daten soll ein Digitaler Zwilling der Anlage erstellt werden, in dem Anwender virtuell die Stadt erkunden können. Spot wird zudem zur Sicherung von Raubgräbertunneln eingebunden, um sie untersuchen und ihre Auswirkungen auf die Sicherheit der Ausgrabungsstätte zu analysieren.

Dies sind nur einige wenige Beispiele für die Einsatzmöglichkeiten autonomer mobiler Roboter wie Spot. Dank seiner motorischen Fähigkeiten, den zahlreichen Sensoren und Kameras und den vielfältigen Erweiterungsoptionen lässt sich der Roboterhund praktisch überall einsetzen, wo Aufgaben der Inspektion und Dokumentation automatisiert werden sollen, oder wo es für menschliche Einsatzkräfte zu gefährlich ist. Im Robotics Lab arbeitet Reply bereits an der nächsten Generation von Robotik-Lösungen – dem Industrial Metaverse. Es stellt eine gemeinsame Referenz für AI Computer Vision dar und ermöglicht die Kollaboration zwischen Spatial Computing-Geräten wie AR- und VR-Tools und Robotern. Dies hebt die autonome mobile Roboternavigation auf die nächste Stufe.