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KI: Neuer vierbeiniger Roboter aus Deutschland

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Autor: Jana Kötter

KI: Neuer vierbeiniger Roboter aus Deutschland
Quadruped A1 – Vierbeiniger Roboter vereint künstliche Intelligenz und ausgereifte Bewegungsabläufe. (Foto: QUADRUPED Robotics uG)

Als erstes und derzeit einziges deutsches Unternehmen führt das neu gegründete Unternehmen Quadruped Robotics voll modifizierbare mehrbeinige Roboter in den europäischen Markt ein. Dabei stellt diese Form der Roboter eine Neuheit dar: die Vierbeiner kombinieren künstliche Intelligenz mit neuen Bewegungsabläufen und einer individuell anpassbaren Ausstattung.

Roboterist anpassungsfähig

Der Roboter A1 der Linie Quadruped basiert auf dem Robot Operating System (ROS.org) und lässt sich somit auf seine Umgebung und Anforderung anpassen. Doch auch schon die Grundausstattung ermöglicht einen breiten Anwendungsbereich. Mittels KI-gesteuerter und tiefenerkennender Smart-Kamera lassen sich HD-Aufnahmen in Echtzeit und an ein Endgerät übertragen. Gleichzeitig bietet die integrierte Mehraugen-Kamera die Echtzeit-Verfolgung von Objekten in Sichtweite, Gestenerkennung und auf bestimmte Bewegungsmuster folgend die Zielpersonenverfolgung. Grundlage zur Erarbeitung einer Umgebungskarte ist das visuelle SLAM. Quadruped A1 berechnet Wege, Hindernisse, Strecken und Navigationspunkte. Dies führt zu einer visions-basierten autonomen Hindernisvermeidung. Zusätzlich erkennt der Quadruped A1 auch Hindernisformen und es erfolgt eine Anpassung der Körperposition. Sollte es doch zu einem Aufprall oder Sturz kommen, ermöglicht der fortschrittliche dynamische Balancier-Algorithmus das Gleichgewicht schnell wiederherzustellen. Weitere Messdaten sowie dynamischeres Verhalten können durch die Integration zusätzlicher Sensorik, wie die eines 3D-LiDAR oder weiterer Kameramodule, erreicht werden.

System mit vier Beinden baisert auf Low-Level-Control

Im Quadruped A1 ist der einzigartige patentierte sensible Fußkontakt verbaut. Jeder der vier Füße kann einzeln und individuell angesteuert werden. Durch die smarten Aktuatoren sind präzises Auftreten sowie verschiedene Gangart geboten. Das System basiert auf einem von Quadruped Robotics entwickelten Low-Level-Control, das zu jedem Zeitpunkt die Position samt Drehmoment und Stromaufnahme auslesen kann. Das Fußende ist wasser- und staubdicht und kann nach Abnutzung leicht ausgetauscht werden.
Der A1 überzeugte durch seine zuletzt gemessene Höchstgeschwindigkeit von 11,8 km/h (3,3 m/s), welche für einen Roboter dieser Art einmalig ist. Zudem kann er Lasten bis zu 5 kg tragen.

Roboter mit stabiler und leichter Karosseriestruktur

Für vereinfachte Wartungsarbeiten wurde bei dem Roboter auf eine stabile und leichte Karosseriestruktur geachtet. Der A1 verfügt über einen externen 24 V Stromeingang und 5 V-/12 V-/19 V-Spannungsversorgung, die den Einsatz zusätzlicher externer Geräte ermöglicht. Weitere externe Schnittstellen sind 4 USB-, 2 HDMI-, 2 Ethernet-Anschlüsse. Ausgestattet ist er mit einer leistungsstarken redundanten Steuerung: Low-Level-Control zur CAN-Kommunikation mit den smarten Aktuatoren und NVIDIA Xavier für die Berechnung bzw. Messdatenauswertung. Die aktuelle Laufzeit von ca. 1,5 Stunden variiert je nach Anwendung.

Roboter kann mit Zusatz-Equipment erweitert werden

Zusatz-Equipment ist bei Quadruped Robotics erhältlich und wird auf Wunsch mit implementierten Software-Packages ausgeliefert. Durch die hausinterne Forschung und Entwicklung kann der Endkunde ein fertiges und getestetes Produkt bestellen. Ein weiterer Service ist die Bereitstellung der vollständigen Dokumentation auf der Website www.docs.quadruped.de. Darüber hinaus werden dort auch vollständige Simulationsumgebungen auf Basis von Webots & Gazebo zum Download bereitgestellt, die zu Anwendungstests genutzt werden können.

Weitere Informationen finden Sie hier.

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