Vom AlphaGo-Board bis zu intelligenten Handlingsrobotern: Wie verkörperte Intelligenz die Grenzen zwischen real und virtuell aufhebt?

Vom AlphaGo-Schachbrett bis zu intelligenten Handhabungsrobotern- verkörperte Intelligenz verändert die Grenze zwischen Realität und Virtualität. AiTEN und andere Unternehmen haben Industrieroboter durch multimodale Wahrnehmung, dynamische Entscheidungsfindung und Gruppenintelligenztechnologien von "Ausführungswerkzeugen" zu "kognitiven Subjekten" aufgewertet. In Zukunft wird die verkörperte Intelligenz mit der tiefgreifenden Integration von 5G, AI Big Model und digitalem Zwilling die Fertigungsindustrie zu einem "Autonomie-, Flexibilitäts- und kohlenstoffarmen" Sprung anregen und ein neues Kapitel der Industrie 4.0 aufschlagen.

Ⅰ. Die Evolution der verkörperten Intelligenz

 --Kognitiver Sprung vom Symbolismus zu physischen Entitäten

01 Die Grundlagen der Robotik und das Dilemma der Symbolik

1950 schlug Alan Turing, der als Vater der künstlichen Intelligenz gilt, in seinem bahnbrechenden Werk Computing Machinery and Intelligence die Idee der verkörperten Intelligenz vor. Der erste mobile Roboter, der KI-Konzepte umsetzte, "Shakey", wurde zwischen 1956 und 1972 am Stanford Research Institute (heute SRI International) unter der Leitung von Charles Rosen entwickelt. Shakey wurde über ein drahtloses System von zwei Computern ferngesteuert und brauchte aufgrund seiner langsamen Rechenleistung oft Stunden, um seine Umgebung zu erfassen und seine Bewegungen zu planen.

Frühe Robotersysteme arbeiteten innerhalb eines symbolischen Rahmens und führten einfache Aufgaben nach vordefinierten Regeln aus. Diese sequentielle Architektur des "Erkennens, Planens und Handelns" erwies sich in dynamischen, realen Umgebungen als unflexibel. Die Grenzen der symbolischen KI wurden deutlich: Es fehlte ihr an echter Anpassungsfähigkeit an externe Veränderungen.

Infolgedessen begannen die Wissenschaftler, über die Grenzen der traditionellen symbolistischen KI nachzudenken. Sie erkannten allmählich, dass Intelligenz eng mit dem Körper und der Umwelt verbunden ist und sich nicht allein auf abstrakte symbolische Operationen stützen kann.

2. Behavioristische Durchbrüche und verkörperte Erweckung

1986 wies Rodney Brooks, ein Pionier der behavioristischen Robotik, aus kybernetischer Sicht darauf hin, dass sich die traditionelle symbolistische KI zu sehr auf komplexe logische Systeme stützt und die entscheidende Rolle der Körper-Umwelt-Interaktion für intelligentes Verhalten ignoriert. Er schlug das Konzept der Verhaltensrobotik vor, das die Abschaffung von Repräsentationen betont und die Entwicklung einer verkörperten Intelligenz fördert, in deren Mittelpunkt das Verhalten steht, wobei er argumentierte, dass Intelligenz verkörpert (Embodied) und kontextualisiert (Contextualised) ist. Diese Theorie legte den Grundstein für die verkörperte Intelligenz und begann, den Bereich der Robotik zu dieser Zeit zu beeinflussen.

1991 schlug Brooks die verhaltensbasierte KI vor, die besagt, dass intelligente Systeme hochgradig anpassungsfähig sein sollten, indem sie direkt mit ihrer Umgebung interagieren, anstatt sich auf interne Modelle zu verlassen. Diese bahnbrechende Arbeit wurde zu einem Meilenstein der verkörperten Intelligenz. Sie führte dazu, dass sich die Forscher von der Rechenleistung auf die Interaktion zwischen Körper und Umgebung verlagerten, und trieb die Innovation in der Robotik in Bezug auf Anpassungsfähigkeit und Umweltinteraktion voran.

In den 1990er Jahren entwickelte das Massachusetts Institute of Technology (MIT) in den Vereinigten Staaten erfolgreich einen sechsbeinigen bionischen Roboter namens Dschingis, der sich auf Sensorfeedback stützen konnte, um selbständig laufen zu können, und er war der weltweit erste künstlich intelligente Roboter mit der Fähigkeit zu maschineller Wahrnehmung, logischem Denken, erweitertem Lernen und autonomem Verhalten. Diese Errungenschaft stellt einen wichtigen Meilenstein in der KI-Robotik dar.

‍3. Industrie 4.0 und der Wendepunkt der Virtual-Reality-Konvergenz

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde die Forschung zur verkörperten Intelligenz allmählich vertieft und auf den Bereich der menschlichen Intelligenz ausgedehnt. Forscher schlugen Modelle der verkörperten Kognition vor, die auf der Interaktion von Wahrnehmung, Handlung und Umwelt basieren, um menschliche kognitive Prozesse besser zu verstehen. In der Zwischenzeit haben technologische Fortschritte in den Bereichen der humanoiden und bionischen Robotik die Anwendung der verkörperten Intelligenz weiter vorangetrieben und Roboter in die Lage versetzt, Herausforderungen in komplexen physischen Umgebungen realistischer zu bewältigen.

In den 2010er Jahren trat die verkörperte Intelligenz mit der rasanten Entwicklung von Technologien für Deep Learning und maschinelles Lernen in eine neue Phase ein. Forscher kombinierten Deep-Learning-Technologien mit verkörperter Intelligenz, um Robotern die Fähigkeit zur Selbsterforschung und zum adaptiven Verhalten durch tiefes Verstärkungslernen zu verleihen, so dass sie in der Lage sind, in unbekannten Umgebungen selbst zu lernen.2011 wurde im Rahmen der deutschen Industrie 4.0-Strategie der Begriff "informationstechnisch-physische Systeme" (CPS) eingeführt, der die tiefe Integration physischer Einheiten und digitaler Modelle erfordert.2011 wurde im Rahmen der deutschen Industrie 4.Die deutsche Strategie für Industrie 4.0 sieht "informationsphysikalische Systeme" (CPS) vor, die eine tiefgreifende Integration physischer Einheiten und digitaler Modelle sowie die Umwandlung von Industrierobotern, z. B. Roboterarmen, in verkörperte Intelligenz erfordern, um sich an die komplexen und sich verändernden Anforderungen der industriellen Produktion anzupassen.

4. Die Explosion der verkörperten Intelligenz: von AlphaGo zu physischen Entitäten

In den 2020er Jahren wurde die verkörperte Intelligenz zu einer wichtigen Forschungsrichtung in der KI und Robotik. Der Sieg von AlphaGo über Lee Sedol im Jahr 2016 markierte einen Durchbruch beim Deep Learning für abstrakte Entscheidungen. Go gehört jedoch zu einer "geschlossenen Umgebung", während sich die verkörperte Intelligenz mit physischen Interaktionen in offenen Umgebungen befassen muss.

Im März 2024 brachte OpenAI in Zusammenarbeit mit Figure Inc. den humanoiden Roboter Figure 01 auf den Markt, der bahnbrechende Fortschritte bei Verständnis, Urteilsvermögen und Selbsteinschätzung in der verkörperten Intelligenz demonstriert. Im Oktober desselben Jahres wurde das verkörperte Kleinhirnmodell als einer der zehn wichtigsten Technologietrends in der KI aufgeführt, was darauf hinweist, dass die verkörperte Intelligenz multimodale Wahrnehmungssysteme, bionisches Design und große Modelltechnologien kombiniert, um Roboter mit Anpassungs- und Entscheidungsfähigkeiten auszustatten, die dem Menschen näher kommen, und die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter in eine neue Zukunft zu führen.

II. Technologischer Durchbruch der unbemannten Gabelstapler

-dynamische Hindernisvermeidung und maschinenübergreifende Zusammenarbeit in der verkörperten Praxis

1. Einleitung

Der Bereich der verkörperten Intelligenz birgt ein enormes Marktpotenzial und große Entwicklungsmöglichkeiten. Mit der kontinuierlichen Reifung der Technologie und der Ausweitung der Anwendungen werden Produkte der verkörperten Intelligenz in vielen Bereichen wie der intelligenten Fertigung, dem intelligenten Zuhause, der intelligenten medizinischen Versorgung und den intelligenten Dienstleistungen eine wichtige Rolle spielen.

Fabriken und Werkstätten sind eines der frühesten und ausgereiftesten Anwendungsszenarien für Roboter. Herkömmliche Industrieroboter (Roboterarme) sind in der Automobilherstellung, der Elektronikmontage und anderen Bereichen weit verbreitet, doch handelt es sich dabei meist um fest installierte Spezialgeräte. Mit der Hinzufügung von Körperintelligenz wird erwartet, dass sie flexiblere und veränderbare Produktionsaufgaben übernehmen, als eine "Fabrik für den allgemeinen Arbeiter". Lagerhäuser und Logistikzentren sind eines der modernsten Schlachtfelder für die Kommerzialisierung der verkörperten Intelligenz. Der Boom des elektronischen Handels hat zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach einer Automatisierung der Lagerhaltung und Sortierung geführt, und die traditionellen festen Förderbänder und FTS können die Anforderungen an die Flexibilität nicht mehr erfüllen, so dass einige Allzweckroboter entstanden sind, die sich in den Lagern frei bewegen und Handhabungsaufgaben übernehmen können.

Als Pionier auf dem Gebiet der verkörperten Intelligenz nutzt AiTEN die unabhängig entwickelte Technologie der kognitiven Entscheidungsfindung als Kernstück, um das Problem der autonomen Wahrnehmung und der dynamischen Entscheidungsfindung von intelligenten Robotern zu überwinden. Seine MP10s, APe15 und andere unbemannte Gabelstapler sind in der intelligenten Fertigung, der intelligenten Logistik und anderen Bereichen weit verbreitet. Das Unternehmen hat sich immer auf die "Technologie + Szene" Dual-Rad-Antrieb, durch die AI-Modell und Roboter Tiefe Fusion konzentriert, um eine vollständige Kette der Ökologie von Algorithmus-Entwicklung zur industriellen Landung zu schaffen.

2. Dynamische Hindernisvermeidung: von der passiven Reaktion zur aktiven Kognition

Unbemannte Gabelstapler müssen die Umgebung während des Betriebs wahrnehmen. Der Handhabungsroboter von AiTEN verwendet eine multimodale, heterogene Sensorfusionstechnologie, die Umgebungsinformationen wahrnehmen und durch Modellberechnungen kognitive Schlüsse auf die Umgebung ziehen kann, was die Anpassungsfähigkeit an die dynamische und unstrukturierte Umgebung erheblich verbessert.

Die Gabelspitzensensoren werden mit den Sensoren für die Ladung an Ort und Stelle koordiniert, um eine Genauigkeit von ±10 mm zu gewährleisten.

Darüber hinaus unterstützen die AiTEN-Roboter das sichere Anhalten um 360° in der Ebene und die dreidimensionale Hindernisvermeidung nach vorne. Sie können auch die Erkennung von niedrigen/überhängenden Hindernissen unterstützen und verfügen über eine Gabelspitzen-Kollisionserkennung, einen Not-Aus-Schalter und eingewickelte Kollisionsvermeidungsstreifen, die der CE-Zertifizierung entsprechen.

3. Zusammenarbeit mehrerer Maschinen: von der Einzelmaschinenautomatisierung zur Gruppenintelligenz

Das zentrale Kontrollsystem, das sich auf eine große Modellbasis stützt, ermöglicht die Datenanalyse und die Fernsteuerung von Handhabungsrobotern. Die durch Berechnungen mit künstlicher Intelligenz unterstützte Softwareplattform von AiTEN ermöglicht die automatische Zuweisung und Planung von Aufgaben, verbessert umfassend das interne Logistikmanagement, unterstützt die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Geräten und Systemen und lässt sich einfach und nahtlos in die bestehende Infrastruktur integrieren. Sie unterstützt die Echtzeit-Pfadplanung und den kollaborativen Betrieb mehrerer Roboter, um Staus und Konflikte zu vermeiden, die betriebliche Effizienz zu verbessern und die Arbeitsabläufe zu optimieren. Gleichzeitig unterstützt es die Echtzeit-Pfadplanung und den kollaborativen Betrieb mehrerer Roboter, um Staus und Konflikte zu vermeiden, die betriebliche Effizienz zu verbessern und den Arbeitsablauf zu optimieren.

Ein 3c Kunden aus der Elektronikindustrie, durch die Einführung von AiTEN Roboter AR15 und intelligente Scheduling-System, optimiert die interne Logistik-System, reduzierte Logistikkosten, verbesserte Produktion Synergie, die gesamte Durchlaufzeit des Produkts, um das Produkt zu verkürzen, um die hohe Qualität des Produkts zu schützen, groß angelegte Produktion braucht.

Schlussfolgerung

Vom AlphaGo-Schachbrett bis zu intelligenten Handhabungsrobotern - verkörperte Intelligenz rekonstruiert die Grenze zwischen Realität und Virtualität. AiTEN und andere Unternehmen haben Industrieroboter durch multimodale Wahrnehmung, dynamische Entscheidungsfindung und Gruppenintelligenztechnologien von "Ausführungswerkzeugen" zu "kognitiven Subjekten" aufgewertet. In Zukunft wird die verkörperte Intelligenz durch die tiefgreifende Integration von 5G, AI Big Model und digitalem Zwilling die Fertigungsindustrie zu einem "Autonomie-, Flexibilitäts- und kohlenstoffarmen" Sprung anregen und ein neues Kapitel der Industrie 4.0 aufschlagen.  

Als Unternehmen im Bereich intelligenter Logistiklösungen hat AiTEN Robotics den Fokus stets auf „Smart Factory“-Szenarien gerichtet, integriert technologische Innovationen tiefgreifend in die Nachfrage der Branche und hat bereits über 200 Kunden aus der Fertigungsindustrie weltweit umfassende Dienstleistungen bereitgestellt: mithilfe der vollständigen Produktmatrix an Handhabungsrobotern zur Abdeckung unterschiedlicher Handhabungsszenarien, eines selbst entwickelten intelligenten Planungssystems auf Branchenniveau zur effizienten Zusammenarbeit mehrerer Geräte und eines Servicesystems über den gesamten Lebenszyklus, das von der Verkaufsvorverkaufsplanung über Bereitstellung und Implementierung bis hin zur Betriebs- und Wartungsoptimierung reicht, haben wir Unternehmen bei der Verwirklichung der intelligenten Transformation der Logistik unterstützt und die Fertigungsindustrie weiterhin bei der digitalen Aufrüstung und Qualitätsentwicklung unterstützt.