GTC in Berlin: Deutscher Roboterhersteller steht bei Nvidia im Fokus

„Die Allzweck-Robotik schreitet mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit voran – der ‚ChatGPT-Moment‘ für die Robotik rückt immer näher“, sagte Jensen Huang, Gründer und CEO von Nvidia, gerade auf der KI-Konferenz GTC in Berlin. Mit dem deutschen Hersteller humanoider Roboter Agile Robots hat er nun eine besondere Partnerschaft angekündigt. Basis dafür ist der 1,4 m große neu vorgestellte Agile One SN mit zwei Fünf-Finger-Händen sowie die neuste Erweiterung der offenen Robotik-Entwicklungsplattform Nvidia Isaac. Letztere umfasst nun einen einen Referenz-Humanoiden, Datensätze und eine Laufzeitumgebung sowie einen aktualisierten Robotik-Lern-Frameworks.

Für Zhaopeng Chen, Gründer und CEO von Agile Robots, entscheidet die Anwendbarkeit der Humanoiden über ihren Durcbruch. Es sagte: „Heute hat Agile Robots den Agile ONE SN vorgestellt, einen Full-Stack-Humanoiden mit offenem Referenzdesign.“ Dieser basiert auf Nvidia Isaac GR00T und wird mit der KI-Computing-Plattform Jetson des US-Konzerns betrieben.

Das zeichnet den deutschen Hersteller humanoider Roboter aus

Erstmals gab Agile Robots kürzlich einem kleinen Kreis an Journalisten Einblicke in seine Labore, das Training physischer KI sowie in die Serienproduktion seiner humanoiden Roboter. Dabei ist der Roboterhersteller auch im Vergleich zu Wettbewerbern aus China bereits sehr weit.  Das mag überraschen, weil der „Agile One“ erst Ende 2025 vorgestellt wurde. Doch dahinter steckt eine langjährige Strategie. Die Serienproduktion ist deshalb bereits angelaufen.

Aussagen, dass Agile Robots ein Nachzügler in der humanoiden Robotik ist, widerspricht der Gründer Zhaopeng Chen entschieden. In seiner Zeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) habe er mit seinem Mitgründer Peter Meusel den seinerzeit leistungsfähigsten Humanoiden weltweit mit entwickelt. Sein Fokus waren die Hände.

Humanoider Roboter vom DLR ist die Basis für das heutige Entwicklungstempo

Bereits vor 2011 beherrschte der Roboter „Rollin‘ Justin“ des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik komplexe Bewegungsabläufe. Er konnte mit seinen Fünf-Finger-Händen beispielsweise Bälle fangen. Für Chen war das der eigentliche Durchbruch in der humanoiden Robotik. Beine hatte der Roboter allerdings noch nicht, sondern eine rollende Plattform.

Von diesem Erfahrungsschatz profitiert das Team von Agile Robots heute. Bei der Gründung 2018 fokussierte sich das Unternehmen jedoch zunächst auf die Entwicklung hoch spezialisierter Roboterarme mit Sensorik sowie auf die Unterstützung durch künstliche Intelligenz. Durch strategische Zukäufe kamen schnell weitere Kompetenzen hinzu, zum Beispiel für die Integration mit der mehrheitlichen Übernahme der Bär Automation.

Seit der Komplettübernahme des BMW-Spin-offs Idealworks im Jahr 2025 gehören auch mobile Transportroboter sowie eine Plattform für das Flottenmanagement zum Portfolio von Agile Robots. Heute ist das ein wichtiger Zugang zur Automobilindustrie.

Selbst die Übernahme des Münchener Start-ups Franka Emika, inzwischen Franka Robotics, im Jahr 2023 erweist sich jetzt als kluger Schachzug. Im Bereich innovativer Roboterarme waren beide zunächst Wettbewerber. Mitbieter hatten damals angesichts chinesischer Investoren vor einem „Technologietransfer nach China“ gewarnt. Doch beim Training physischer KI in München zeigt sich ein ganz anderer Aspekt. Dazu später mehr.

Roboter der Zukunft: Physische KI ist wichtiger als humanoide Bauform

Gründer Chen fühlt sich trotz des rasanten Unternehmenswachstums weiterhin als Forscher. Er tätigt Zukäufe, wo er bei der Entwicklung einer wandlungsfähigen Robotik noch Lücken sieht. Für das operative Geschäft sorgt seit 2024 der ehemalige Apple-Manager Rory Sexton.

Beide eint die Begeisterung für die Chancen, die physische KI für alle Bereiche der Robotik eröffnet. Der Fokus liegt dabei auf der Handhabung von Produkten, z. B. für die Materiallogistik oder die Montage von Smartphones und Automobilkomponenten. Hier sehen sie den wesentlichen Anwendernutzen und das größte Marktpotenzial. Einen tanzenden Humanoiden präsentieren sie nur, um zu zeigen, dass sie das ebenfalls beherrschen.

Der humanoide Formfaktor ist für den Roboterbauer nur eine von vielen Ausprägungen. Damit Roboter wirklich autonom agieren können, brauchen sie vor allem Daten. Diese liefern einerseits Bilder von realen Umgebungen, andererseits vor allem Sensorik an den Maschinen. Denn während der Mensch Objekte meist intuitiv mit der richtigen Kraft an der richtigen Stelle greift, können klassische Roboter dies bisher nicht.

Franka-Roboterarme sammeln in München Daten für KI-Modelle

Genau hier zahlen sich die Franka-Roboter nun bei Agile Robots aus. Dutzende von ihnen sind in der Robots Academy des Unternehmens in München installiert. Die Akademie ist prinzipiell mit KI-Trainingszentren vergleichbar, wie sie in China betrieben werden. Menschen unterschiedlicher Nationalität und Ausbildung steuern die Roboter über verschiedene Controller, beispielsweise über 3D-Mäuse. Es sind Ingenieurinnen, Studenten und auch Gamer. Letztere haben Vorteile bei der indirekten Bedienung der Arme.

In der Robots Academy werden gefüllte Tüten in Kisten gepackt, Arbeitsspeicher (RAM) in Serverracks gesteckt sowie Lüftermodule verbaut. Die Software merkt sich die Bewegungsabläufe. Die Roboter liefern dazu wichtige Daten, z. B. welche Kräfte und Strategien zum Einrasten der Speicherkarten notwendig sind. Hier wird die Perzeption der Franka-Roboter zum Wettbewerbsvorteil.

In mehreren Tischreihen tüfteln die Menschen an unterschiedlichen Teilaufgaben. Nicht immer sind dabei Roboter im Spiel. Manchmal tragen sie nur eine egozentrische Kamera am Kopf sowie kleine Kameras an den Handgelenken. Während der Mensch Objekte bewegt oder Dosen öffnet und schließt, erfassen die Kameras alle Positionen. Auch damit wird die KI trainiert.

An anderen Stationen haben die Menschen zudem mechatronische Greifer an ihren Händen. Auf diese Weise sammelt die Software Daten, damit die Roboter künftig zuverlässig zupacken. Auch über VR-/AR-Brillen lassen sich hier Roboterarme steuern. Die Brille erfasst dabei die Hände des Trägers und überträgt die Bewegung auf den Roboter. Eine Kraftrückkopplung gibt es dabei allerdings nicht.

Computerspiel in die Realität übertragen: Lösungen für KI-Training zweiarmiger Roboter im Labor

Zum Training der KI für humanoide Roboter hat Agile Robots darüber hinaus eine besondere Lösung entwickelt. Im Labor in München tragen die „Trainer“ ein spezielles Exoskelett am Oberkörper. Das erfasst die Position der Arme und überträgt diese an den zweiarmigen Roboter. Mit den Spiel-Controllern einer Nintendo Switch steuern sie die Greifer.

Es wirkt wie ein in die Realität übertragenes Computerspiel. Tatsächlich werden durch diese Art der Teleoperation reale Aufgaben bei der Handhabung von Produkten in der Automobilindustrie ausgeführt. Die realen Daten werden wiederum für das Training der physischen KI verwendet. Einmal erfasst, können die Prozesse digital optimiert und auf unterschiedliche Roboter übertragen werden.

Humanoide Roboter: In der Praxis sind Beine aktuell Nebensache

Auffallend: Zu sehen sind in diesem Labor fast ausschließlich humanoide Roboter mit rollenden Plattformen. Statt menschlichen Händen ähneln ihre Hände zudem klassischen Greifern aus der Industrie. Wie sich später in der Produktion zeigen wird, ist das aktuell auch die von den Anwendern bevorzugte Variante.

Der Grund ist simpel. Ein einfacher Roboterarm hat fünf Freiheitsgrade. Das sind fünf Drehachsen, quasi die Gelenke. Eine humanoide Hand von Agile Robots hat allein 21 Freiheitsgrade. Das sind so viele Achsen, wie der gesamte mobile Humanoide auf Rollen besitzt. Mit menschlichen Händen und Beinen kommt ein humanoider Roboter schnell auf über 70 Freiheitsgrade.

Das macht die aktuelle Herausforderung deutlich. Jede Achse benötigt Energie. Zudem muss die zentrale Steuerung alle Achsen des Roboters ständig synchronisieren. Beine gelten in der Robotik als „instabile Plattform“. Ein stabiles Fundament hat dagegen Vorteile, wenn es auf die Präzision bei der Handhabung ankommt. Hier können Roboter auf Beinen nicht mit fest installierten Industrierobotern mithalten.

Beine und Hände bei humanoiden Robotern: Eine Frage der Applikation

Für Agile-Manager Rory Sexton sind Roboter mit Beinen trotzdem eine Option. Das gilt überall dort, wo Umgebungen für Menschen gemacht sind und z. B. Treppen überwunden werden müssen. Deshalb entwickelt das Münchener Unternehmen auch seinen Agile One in einem weiteren Labor kontinuierlich weiter. In Falltests einzelner Beine wird beispielsweise sichergestellt, dass diese auch abrupte Stöße unbeschadet überstehen.

Gleichzeitig werden die Hände weiterentwickelt. Die Hightechmodelle verfügen über Direktantriebe in allen Achsen und wiegen rund 1,5 kg. Ein spannendes Detail: Die Finger sind einzeln auswechselbar. Bei einem Defekt ist der Rest der Hand damit weiterhin einsatzfähig. Inzwischen gibt es aber auch eine einfachere und leichtere Hand, die über Seilzüge gesteuert wird.

Die Entwickler wissen aber auch: Vier oder fünf Finger sind nur nötig, wenn z. B. Objekte zwischen Fingern gedreht werden sollen. Für einen zuverlässigen Griff reichen drei Finger. Für den Pinzettengriff sind sogar nur zwei Finger nötig.

Humanoide im Testlabor: Von der Teleoperation zur Steuerung von vortrainierten Bewegungsmodellen

Der komplette Agile One hängt bei der Vorführung im Labor vor externen Gästen aus Sicherheitsgründen an einem Seil. Auch seine Schritte steuert noch ein Mensch. Auch hier ist ein Controller im Einsatz, wie er bei Computerspielen üblich ist.

Anders als beim KI-Training handelt es sich hier aber nicht um eine Teleoperation. Stattdessen rufen die Tastenbewegungen bereits erlernte Bewegungsmodelle in der Robotersteuerung auf. Hier sind es Schritte in unterschiedliche Richtungen. Es könnten aber auch Sprünge oder Tanzbewegungen sein.

Deutlich näher an aktuellen Anforderungen aus der Industrie ist dagegen der zweiarmige mobile Roboter des Tochterunternehmens Bär Automation. Der wird in einem anderen Raum weiterentwickelt. Er kann mit seinen langen Armen beispielsweise große Blechteile aus Kisten nehmen und in Schweißvorrichtungen einlegen. Auch hier macht ein Mensch die Bewegung zunächst mit mechatronischen Greifern vor. Kabellos gelangen sie dann zum Computer, der die Positionen und Bewegungen in Roboterprogramme übersetzt.

Kabel einfädeln: Von der „Robotic Challenge“ in die praktische Anwendung

Direkt nebenan fädeln Roboterarme Kabel eines elektrischen Außenspiegels durch ein Türmodul. Die Handhabung von biegeschlaffen Kabeln gehört in der Industrie aktuell zu den größten Herausforderungen.

Bei der „Robotic Challenge“ in der Forschungsfabrik „Arena 2036“ hatte das Team von Agile Robots voriges Jahr bereits besonderes Geschick bewiesen. In einer praxisnahen Aufgabenstellung hatte es den Umgang mit Kabelsträngen am besten gemeistert. Im eigenen Labor geht es jetzt um die Umsetzung konkreter Aufgaben aus der Industrie.

Agile Robots baut bereits Humanoide in Fürstenfeldbruck

Solche Kompetenzen sind auch in der neuen Fabrik von Agile Robots in Fürstenfeldbruck gefragt. Hier produziert das Unternehmen seit Neuestem seine humanoiden Roboter. Wie bereits im Labor sind in der großen Halle vor allem die Modelle mit der rollenden Plattform zu sehen. Das gilt sowohl für die Auslieferung, in der rund 20 Exemplare neben anderen Varianten in mehreren Reihen stehen, als auch für die Produktion.

In der Produktionshalle fahren einige der Agile Mobile Robots zum Materialtransport zwischen den einzelnen Stationen hin und her. Auf abgetrennten Abschnitten absolvieren fertige Modelle vor dem Versand im Rahmen von Qualitätstests vorbestimmte Aktionen.

„Roboter produzieren Roboter“, so definiert der Agile-Gründer das Ziel. Neben den hoch automatisierten Produktionsinseln gibt es in Fürstenfeldbruck aber auch viele Arbeitsplätze für die manuelle Montage. Hier werden einzelne Module vormontiert, verkabelt und Bauteile mit feinen Schrauben verbunden. Noch ist das Handarbeit. Aber angesichts des professionellen KI-Trainings scheint es nur noch eine Frage der Zeit zu sein, bis Roboter das nach einer kurzen Anlernphase übernehmen können.

Etwa zehn Roboter pro Tag produziert Agile Robots laut Sexton aktuell in Fürstenfeldbruck. Vom Start der Montage bis zur Auslieferung vergeht nicht einmal eine Woche. Aktuell sei die Fabrik zu 20 % ausgelastet. Damit kann die Produktion bei Bedarf schnell hochgefahren werden.

Anders als der chinesische Wettbewerber Agibot, der laut einem Bericht der FAZ gerade mit einem lokalen Partner eine Montagefabrik in Serbien eröffnete, setzt Agile-Robots-Gründer Chen vor allem auf lokale Zulieferer. Die kommen laut seiner Aussage zumeist von Firmen aus einem Radius von 150 km.

Zum Training der KI-Modelle nutzt Agile Robots seit Kurzem das Datenzentrum der Deutschen Telekom und von Nvidia in München. Auch privat ist Unternehmenschef Zhaopeng Chen vorsichtig, welchem KI-Modell er seine Daten überlässt. Aus Open-Source-Modulen habe er sich deshalb eine eigene KI entwickelt.