Apptronik und TI: Entwicklung innovativer humanoider Roboter für die Zukunft

Im Jahr 2023 kündigte Apptronik Upgrades seines humanoiden Roboters Apollo an. Im Rahmen dieser Entwicklung konnte Apptronik TI als Partner ins Boot holen, um seinem Roboter sichere und effiziente Bewegungen zu ermöglichen. Apollo nutzt spezielle Linear- und Drehaktuatoren von Apptronik, die durch die Einrichtungen zur Einhaltung der Vorgaben für funktionale Sicherheit, die Motorsteuerung und das Power-Management von TI verbessert werden. Gemeinsam können Apptronik und TI ihr Ziel erreichen, einen geschickten humanoiden Roboter zu entwickeln, der sicher und effektiv in unmittelbarer Nähe zu Menschen arbeiten kann.

„Wir freuen uns sehr darauf, im Rahmen unserer Anstrengungen zur Entwicklung sicherer humanoider Roboter mit TI zusammenzuarbeiten. Das langjährige Engagement von Texas Instruments für Sicherheit im Produktdesign ist ein entscheidender Faktor dafür, die nahtlose Zusammenarbeit von humanoiden Robotern und Menschen zu ermöglichen“, sagt Parker Conroy, Director of Product bei Apptronik.

Humanoide Roboter entwickeln sich zu einer vielseitigen und tragfähigen Option zur Unterstützung von Branchen wie etwa der Fertigung und der Logistik. Diese Roboter ähneln in Form und Funktion Menschen. Sie sind mit Sensoren, Aktuatoren (mechanischen „Muskeln“) und fortschrittlicher Software ausgestattet, mit der sie Objekte und Personen erkennen, mit ihrer Umgebung interagieren und Aufgaben wie Gehen, Heben, Biegen, Drehen und Greifen ausführen können.

Apollo ist der erste kommerzielle humanoide Roboter von Apptronik, und die Anforderungen des Unternehmens an Leistung und Sicherheit erfordern ein zuverlässiges Technologiestack.

„Humanoide Roboter wie Apollo können zahlreiche Herausforderungen für die Belegschaft von heute bewältigen, indem sie die Mitarbeiter ergänzen und unterstützen. TI entwickelt fortlaufend die hierfür benötigten unterstützenden Technologien”, erklärt Errol Leon, Systems Manager für Robotik bei TI.

Eine der größten Herausforderungen bei der Konstruktion eines erfolgreichen humanoiden Roboters ist die Entwicklung von menschenähnlicher Bewegung und Geschicklichkeit. Hierzu hat Apptronik die Motorsteuerungstechnologien von TI integriert. Mikrocontroller und Gate-Treiber sowie Analogbausteine von TI ermöglichen eine präzise, sichere und energieeffiziente Motorsteuerung. Da Apollo eine große Anzahl von Motoren besitzt, die in einer kompakten, batteriebetriebenen Anwendung zusammenarbeiten, sind diese Überlegungen notwendig, um seine korrekte Funktion sicherzustellen.

Mit der Motorsteuerungstechnologie von TI kann Apollo genaue, präzise und effiziente Bewegungen ausführen, die über zahlreiche Motoren und Gelenke hinweg koordiniert werden. So können humanoide Roboter mit Gleichgewicht und Stabilität auf zwei Beinen gehen oder manipulative Aufgaben ausführen, wie z. B. das Greifen von Objekten unterschiedlicher Größe und Form.

Humanoide Roboter entwickeln sich immer noch weiter und werden in verschiedenen Branchen als praktikable Lösungen eingesetzt. Aus diesem Grund wurde noch kein offizieller Sicherheitsstandard für diesen Robotertyp veröffentlicht. Dennoch ist Sicherheit eine entscheidende Designherausforderung bei der Integration eines humanoiden Roboters in eine belebte Umgebung, in der sich Menschen aufhalten. Apptronik legt Wert auf Sicherheit und trägt dazu bei, Sicherheitsstandards, insbesondere für humanoide Roboter, zu beeinflussen und aufrechtzuerhalten.

Apollo verwendet TI-Technologie, die vom Technischen Überwachungsverein (TÜV SÜD) für funktionale Sicherheit zertifiziert wurde, indem dieser bei der Auswahl der Hardwarekomponenten und Methoden zur funktionalen Sicherheit eng mit TI zusammenarbeitet. TI stellt innovative und zuverlässige Bauteile bereit, die Apptronik dabei unterstützen, sich auf die bevorstehenden funktionalen Sicherheitszertifizierungen für humanoide Roboter auf Systemebene vorzubereiten. TI stellt auch Dokumentationen auf Komponentenebene zur Verfügung, wie z. B. die Failure-in-Time-Rate der funktionalen Sicherheit und die Fehlermodi, Auswirkungen und Diagnoseanalyse.

„Um humanoide Roboter in öffentlich zugänglichen Umgebungen effektiv einsetzen zu können, ist es unserer Meinung nach wichtig, mit Branchenführern wie TI zusammenzuarbeiten, um robuste Sicherheitsmethoden für zukünftige Iterationen von Apollo und andere verwandte Projekte zu entwickeln,“ so Conroy.

Ausgestattet mit Motorsteuerungslösungen und sicherheitszertifizierter Technologie von TI kann Apollo in Lagern und Fabriken arbeiten, um repetitive und arbeitsintensive Aktivitäten wie z. B. Kommissionierung, Materialbeförderung, die Lieferung von Bausätzen und den Transport von Teilen zu den Mitarbeitern in der Produktion auszuführen. Humanoide Roboter können die Sicherheit verbessern, die Effizienz erhöhen und menschlichen Mitarbeitern die Möglichkeit bieten, Aufgaben mit höherem Mehrwert zu erledigen, die weniger körperlich anstrengend sind.

Humanoide Roboter werden derzeit am häufigsten in der Fertigung und Logistik eingesetzt und zeichnen sich besonders bei repetitiven und/oder körperlich anspruchsvollen Aufgaben aus. Da Apollo eine verbesserte Geschicklichkeit und die Fähigkeit zur Ausführung komplexerer Handlungen gewinnt, hat er das Potenzial, zahlreiche weitere Branchen zu beeinflussen. Auf lange Sicht könnten humanoide Roboter wie Apollo Bereiche wie den Einzelhandel, die Medizin, die Altenpflege oder das Zuhause positiv beeinflussen.

„Apptronik und TI arbeiten weiter gemeinsam an verbesserten Sicherheitsmethoden und neuen komplexen Motorsteuerungsfunktionen, die auch weiterhin dazu beitragen werden, die Vielseitigkeit dieser Roboter zu verbessern“, sagt Conroy.

Apptronik ist ein Robotikunternehmen, bei dem der Mensch im Mittelpunkt steht und das KI-betriebene humanoide Roboter entwickelt. Das Ziel des Unternehmens ist es, menschenähnliche Helfer zu schaffen, die die Menschheit in allen Lebensbereichen unterstützen. Der Roboter Apollo von Apptronik ist für eine durchdachte Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert – zunächst in kritischen Branchen wie Fertigung und Logistik sowie mit zukünftigen Anwendungen im Gesundheitswesen, zu Hause und darüber hinaus. Apollo ist das Ergebnis einer fast zehnjährigen Entwicklung, die auf Apptroniks umfassender Arbeit an 15 früheren Robotern basiert, darunter der NASA-Roboter Valkyrie. Apptronik entstand im Human Centered Robotics Lab der University of Texas in Austin und beschäftigt 150 Mitarbeiter.

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