Forschungs- / Wissenstransfer

Mit dem TUM RoboGym haben das Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) der Technischen Universität München (TUM) und NEURA Robotics eines der derzeit modernsten Trainings- und Forschungszentren für verkörperte künstliche Intelligenz in Europa eröffnet. In 48 Trainingszellen trainieren zunächst etwa 100 humanoide und Service-Roboter spezielle Fähigkeiten und Abläufe ein. Die große Menge an Trainingsdaten dient dazu, Roboter sicher und zuverlässig einsetzen zu können.

Neben Roboter-Trainingszellen verfügt das Trainingszentrum am LabCampus über enorme Rechenleistung für das KI-Modelltraining und die Computersimulation. Zusammen entstehen große Datenmengen, die für die Weiterentwicklung von intelligenten Robotern eingesetzt werden. Im Mittelpunkt stehen aktuell industrielle Anwendungen und die Intralogistik.

In Trainings- und Simulationsumgebungen große Mengen an Daten gewinnen

Anders als generative KI wie etwa ChatGPT, die auf sehr große Mengen von Daten aus dem Internet zurückgreifen kann, benötigt die verkörperte künstliche Intelligenz Trainingsdaten aus „echten“ physischen Interaktionen. Solche Daten sind derzeit kaum verfügbar. Das neue Trainingszentrum verfügt über Roboter-Trainingszellen, in denen Roboter u.a. lernen, Boxen zu falten, Bauteile zusammenzustecken und Werkzeuge zu bedienen. Im TUM RoboGym lassen sich Roboterfähigkeiten in einer realitätsnahen Umgebung entwickeln und erproben. Zur Eröffnung stellt NEURA Robotics zudem die nächste Generation seines humanoiden Roboters 4NE1 vor. Er wird künftig auch im TUM RoboGym zur Verfügung stehen.

Die im TUM RoboGym generierten Daten fließen in einen kuratierten Data Lake in der Cloud und stehen dort für das Training von Physical-AI-Modellen bereit. Als zentrale wissenschaftliche Ressource ermöglicht der Data Lake skalierbare Forschung zu generalisierbaren Roboterfähigkeiten, sicherer Mensch-Roboter-Interaktion und KI-Modellen für Robotik.

Aus Prototypen Produkte entwickeln

Das Kernziel des Projektes liegt im Transfer von wissenschaftlichen Ergebnissen in praktische Anwendungen: „Eine enge, kontinuierliche und flexible Zusammenarbeit mit der Robotik-Industrie ist für die Forschung im Bereich der physikalischen KI wichtig und unerlässlich. Nur so lassen sich Forschungsprototypen systematisch und schnell zu marktfähigen Produkten weiter entwickeln“, sagt der wissenschaftliche Koordinator des TUM RoboGym Prof. Achim Lilienthal von TUM MIRMI, der von einem für die Wissenschaft wegweisenden Pilotprojekt der TUM spricht.

Hubert Aiwanger, stellv. Bayerischer Ministerpräsident und Bayerischer Wirtschaftsminister: „Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger: „Ob Werkshalle, Handwerksbetrieb oder Pflege: Intelligente Roboter können überall wertvolle Arbeit leisten. Sie transportieren Material, montieren Bauteile oder übernehmen körperlich anstrengende Routineaufgaben. Das entlastet die Beschäftigten und schafft Freiraum für Aufgaben, bei denen menschliches Können gefragt ist. Gerade angesichts fehlender Fachkräfte ist das eine enorme Chance für unsere Betriebe.“

Markus Blume, Bayerischer Wissenschaftsminister: „Auch Roboter müssen trainieren, bevor sie uns im Alltag helfen können – hier am LabCampus entsteht ihr Fitnessstudio. Klar ist: Die nächste industrielle Revolution entscheidet sich dort, wo aus Wissen Wirklichkeit wird. Genau hier setzen das TUM Convergence Center und das RoboGym an. Die TUM gehört zur internationalen Spitze der Robotikforschung und NEURA Robotics ist einer der spannendsten Aufsteiger der Robotik-Branche – eine Branche, die gerade die Welt verändert. Am Lab Campus kommen sie nun zusammen. NEURA Robotics hat sich bewusst für Bayern und die TUM entschieden. Das zeigt die Stärke unseres Ökosystems. Wir haben hier kritische Masse, soviel Talent und Technologie, wie nur wenige andere Standorte in Europa. Das TUM Convergence Center ist mehr als ein Forschungsstandort – es ist ein interdisziplinäres Kraftzentrum für Bayerns technologischen Aufbruch, es ist ein Innovationshub für ganz Europa.“

TUM-Präsident Prof. Thomas F. Hofmann betont: „Das TUM RoboGym ist einzigartig in Deutschland und Europa. Durch die Zusammenarbeit mit NEURA Robotics setzen wir zudem in geopolitisch unsicheren Zeiten ein klares Zeichen für den Industriestandort Deutschland.“

Prof. Lorenzo Masia, Executive Director TUM MIRMI und Leiter des TUM RoboGym: „Mit TUM MIRMI und NEURA Robotics haben sich zwei Partner gefunden, die zusammen Großes bewirken können. Aufbauend auf unserer weltweit führenden wissenschaftlichen Kompetenz sind wir nun zusammen mit einem starken Partner aus der Industrie in der Lage, konkrete Anwendungen für den Markt vorzubereiten. Unser langfristiges Ziel ist eine dynamische und florierende Robotikbranche, als neuer Motor für die deutsche Wirtschaft.“

David Reger, CEO von NEURA Robotics erläutert: „In unseren Unternehmen steckt Wissen, das über Generationen entstanden ist. Menschen wissen, wie man Materialien verarbeitet, Bauteile zusammenfügt und schwierige Abläufe beherrscht. Dieses Wissen ist eine unserer größten Stärken im Zeitalter der Physical AI. Mit der TUM schaffen wir ein Kraftwerk für physische Fähigkeiten, in dem daraus neue Möglichkeiten entstehen. Gerade der Mittelstand soll diese Zukunft mitentwickeln können. Mit dem Launch des Humanoiden 4NE1 Gen 4 zeigen wir heute, welche Roboter dafür bereitstehen: für die Serienfertigung konzipiert, für produktive Arbeit ausgelegt und angetrieben von Neuron AI, unserem eigenen Foundation Model, das aus der Erfahrung in den NEURA Gyms lernt. Entwickelt, gebaut und trainiert in Deutschland, für die Welt.“

Weitere Informationen
- Der LabCampus bringt als interdisziplinärer Innovations-Hub Wissenschaft, internationale Technologieunternehmen, Scale-ups und junge Talente zusammen. Eine kuratierte Community fördert den Austausch zwischen Forschung und Industrie und schafft zusätzliche Anknüpfungspunkte für gemeinsame Innovationen. Weitere Informationen: https://www.labcampus.de/
- Zur Infrastruktur gehören die folgenden Komponenten:
o Service- und Wartungsbereiche für humanoide und kollaborative Roboterplattformen
o Motion-Capture-Systeme, die Bewegungen erfassen und der Objektverfolgung dienen. So entstehen Datensätze für das Training von Grundmodellen im Bereich der Physical AI.
o Cloud-Recheninfrastruktur für Computersimulationen, Reinforcement Learning (auf der Basis von Versuch und Irrtum) und für das Training groß angelegter KI-Modelle. GPU-basierte Rechenknoten, Netzwerke und Speichersysteme sind in das Software-Ökosystem von NEURA („Neuraverse“) integriert.
- Q&A zum Thema TUM RoboGym: https://www.mirmi.tum.de/mirmi/aktuelles/article/fragen-und-antworten-zum-tum-robogym-powered-by-neura/
- Das Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (TUM MIRMI) ist ein auf Robotik und KI fokussiertes integratives Forschungsinstitut der TUM. Es verfügt über führende Expertise auf zentralen Gebieten der Robotik, zum Beispiel Perzeption und Data Science. Knapp 80 TUM-Lehrstühle sind im TUM MIRMI vernetzt, um innovative robotische und KI-unterstützte Lösungen für Umwelt, Gesundheit, Mobilität, Arbeit sowie Sicherheit und Verteidigung zu entwickeln. Prof. Lorenzo Masia leitet das TUM MIRMI. Sein Stellvertreter ist Prof. Achim Lilienthal. Weitere Informationen finden Sie unter www.mirmi.tum.de.

Zusatzinformationen für Redaktionen
Fotos zum Download: https://mediatum.ub.tum.de/1865798

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Lorenzo Masia
Direktor des TUM RoboGym
Executive Director des TUM MIRMI
Lehrstuhl für intelligente biorobotische Systeme
Technische Universität München (TUM)

Prof. Achim Lilienthal
Wissenschaftlicher Koordinator der TUM RoboGym
Vizedirektor des TUM MIRMI
Lehrstuhl für die Perzeption für intelligente Systeme
Technische Universität München (TUM)