110 Roboter, eine Choreografie und kein einziger Fehler
Am 24. Oktober tanzten im Yellow River International Convention and Exhibition Center in Jinan, China, 110 menschengroße humanoide Roboter 5 Minuten und 43 Sekunden lang gemeinsam. Die von AgiBot gefertigten Maschinen des Typs Expedition A3 absolvierten synchronisierte Bewegungen und wechselnde Formationen und stellten damit einen Guinness-Weltrekord für die größte Zahl gleichzeitig tanzender humanoider Roboter auf.
Inhalt
- 110 Roboter, eine Choreografie und kein einziger Fehler
- Was die Roboter koordinieren mussten
- Warum Serienmodelle wichtig sind
- Wie LinkBots die Flotte zusammenhält
- Positionsbestimmung bei Sonneneinstrahlung und in Menschenmengen
- Von Transportkisten zu Startpositionen
- Wo AgiBot die Roboter einsetzen will
- Der Test des Unternehmens ist der wiederholte Betrieb
- Die wichtigsten Punkte
Ein Schiedsrichter von Guinness war bei der Veranstaltung anwesend, bestätigte die Zahl von 110 und überreichte eine Urkunde. Die Herausforderung verlangte mehr als eine beeindruckende Choreografie: Die gesamte Flotte musste den Auftritt ohne einen einzigen Fehler absolvieren. Alle 110 Roboter schlossen ihn ab und bewegten sich dabei durch koordinierte Schritte, Wellenformationen und in Form von Countdown-Ziffern angeordnete Formationen.
AgiBot zufolge war jeder Roboter ein Serienmodell und nicht eigens für die Vorführung angepasst worden. Damit stellte der Auftritt neben der Choreografie auch die Fertigungskonstanz auf die Probe. Jeder Roboter musste vorhersehbar reagieren und sich dabei den Raum mit 109 weiteren teilen.
Das Unternehmen präsentierte die Veranstaltung außerdem als Demonstration dafür, wie große Robotergruppen für den Arbeitseinsatz genutzt werden könnten. AgiBots Planungssystem LinkBots koordinierte die Maschinen. Eine Positionierungstechnologie erfasste laut AgiBot ihre Standorte mit einer Genauigkeit von weniger als 10 Zentimetern.
Die ersten Einsatzmöglichkeiten liegen nahe am Auftritt selbst: Unterhaltungsshows für Touristen, Freiluftparaden und Ausstellungshallen. AgiBot zufolge werden seine Roboter auch an U-Bahn-Stationen in Jinan erprobt. Dort sollen sie unter anderem Auskünfte geben und dabei helfen, den Fahrgaststrom zu lenken. Die Verbindung zwischen diesen Aufgaben und dem Tanz ist die Fähigkeit, sich zuverlässig zwischen anderen Maschinen und Menschen zu bewegen.
Was die Roboter koordinieren mussten
Während der Choreografie führten die Roboter des Typs Expedition A3 Gehbewegungen, Sprünge, Salti und Formationswechsel aus. In einigen Sequenzen mussten sich die Roboter gemeinsam bewegen; in anderen hatten verschiedene Gruppen eigene Anweisungen auszuführen und zugleich Teil desselben Auftritts zu bleiben.
Eine Wellenformation setzt beispielsweise voraus, dass sich die Maschinen kontrolliert nacheinander bewegen und nicht alle gleichzeitig. Für eine Countdown-Ziffer müssen die Roboter die richtigen Positionen erreichen, damit die Gruppe eine erkennbare Form bildet. Beides stellt Anforderungen an Timing und Positionierung, auch wenn die einzelnen Bewegungen relativ einfach sind.
Wang Chuang, Partner und Senior Vice President von AgiBot, sagte, die Koordinierung einer Flotte dieser Größe erfordere ein vollständiges Planungssystem, das die Echtzeit-Erfassung der Positionen, dezentrale Entscheidungsfindung und dynamische Hindernisvermeidung abdecke. Einfach ausgedrückt muss das System wissen, wo sich die Roboter befinden, ihre nächsten Bewegungen planen und dafür sorgen, dass sich ihre Wege nicht kreuzen.
Warum Serienmodelle wichtig sind
AgiBots Angabe, dass alle 110 Maschinen aus der regulären Produktion stammten, lenkt den Blick auf die Fertigung. Eine Choreografie lässt sich einmal entwerfen, doch jede Maschine muss sie zuverlässig wiederholen, damit eine große Gruppe koordiniert bleibt.
Wang führte diese Einheitlichkeit auf gemeinsame Einstellungen zurück, die bereits am Fließband vorgenommen würden. Bei der Vorstellung der Flotte auf der Veranstaltung sagte er übersetzt:
Die Nullpositionen der Gelenke, das Drehmoment und die Bewegungsbibliotheken jedes Roboters werden bereits auf Ebene der Produktionslinie standardisiert. Diese Einheitlichkeit ermöglicht es hundert Robotern auf derselben Bühne, wie einer zu handeln.
Die Nullposition eines Gelenks ist sein Referenzpunkt zur Messung von Bewegungen. Das Drehmoment bezeichnet die auf ein Gelenk ausgeübte Drehkraft, während eine Bewegungsbibliothek Bewegungen enthält, die der Roboter ausführen kann. Einheitliche Einstellungen tragen dazu bei, dass dieselbe Anweisung bei vielen Maschinen zu ähnlichem Verhalten führt.
Für Kunden, die eine Flotte übernehmen, ist diese Einheitlichkeit schon vor dem ersten Auftritt wichtig. Roboter, die ähnlich reagieren, lassen sich nach einer gemeinsamen Choreografie koordinieren. So sind weniger individuelle Anpassungen nötig, damit die Gruppe zusammenarbeitet.
Wie LinkBots die Flotte zusammenhält
LinkBots, AgiBots intern entwickelte Plattform zur Koordinierung mehrerer Roboter, übernimmt die Planung von Formationen, die autonome Navigation und separate Anweisungen für verschiedene Gruppen. Das Unternehmen zufolge werden Formationswechsel anhand des aktuellen Zustands jedes Roboters berechnet und nicht einfach durch das Abspielen einer festgelegten Abfolge gespeicherter Bewegungen ausgeführt.
Eine gespeicherte Bewegung kann einem Roboter vorgeben, wie er einen Arm hebt oder einen Schritt macht. Die Flottenplanung löst ein anderes Problem: wohin der Roboter als Nächstes gehen soll, wann er sich bewegen soll und wie sich sein Weg in die Routen der anderen Maschinen einfügt. Bei der Choreografie in Jinan wurden solche individuellen Aktionen mit gemeinsamen Bewegungen auf dem gesamten Veranstaltungsgelände kombiniert.
Die Plattform nutzt eine gemeinsame Zeitreferenz und eine koordinierte Routenplanung. AgiBot zufolge erfolgt die Synchronisierung im Millisekundenbereich, also auf Tausendstelsekunden genau. Eine gemeinsame Uhr hilft dabei, dass Anweisungen in der gesamten Flotte zum vorgesehenen Zeitpunkt ausgeführt werden, auch wenn Gruppen unterschiedliche Teile einer Abfolge übernehmen.
Die Kommunikation erfolgt über 5G und WLAN. Diese Kombination ermöglicht laut AgiBot stabile Verbindungen bei einer Flottengröße von 100 Robotern. Bei einem Verbindungsverlust kann eine automatische Fehlerreaktion die Formation in der Nähe anpassen. Diese Wiederherstellungsfunktion ist Teil des Plattformdesigns; die Rekordchoreografie selbst wurde fehlerfrei absolviert.
Positionsbestimmung bei Sonneneinstrahlung und in Menschenmengen
Jeder Expedition A3 ist mit einer Ultrabreitband-Positionierung ausgestattet, kurz UWB. Diese Funktechnologie hilft dabei, den Standort zu bestimmen, sodass das Planungssystem die Positionen der Roboter zueinander verfolgen kann. AgiBot gibt die Genauigkeit der Positionierung mit weniger als 10 Zentimetern an.
Die Herausforderung prüfte den Betrieb außerdem in offenen Bereichen, bei Sonneneinstrahlung, wenn sich Roboter gegenseitig abschirmen, und wenn Menschen die Positionssignale behindern. Solche Bedingungen sind für die von AgiBot geplanten Einsatzbereiche relevant, etwa Paraden in Freizeitparks und Auftritte auf öffentlichen Plätzen. Dort sind die Umgebungsbedingungen weniger kontrolliert als in einer einfachen Vorführfläche in Innenräumen.
AgiBot zufolge ermöglichte das Zusammenspiel von Positionierung und Planungssystem den Robotern, ihre Standorte beizubehalten und sich nicht gegenseitig zu behindern. Bei einer beweglichen Flotte ist das eine Daueraufgabe: Ändert ein Roboter seine Position, muss das System fortlaufend erfassen, welcher Raum für seine nächste Bewegung verfügbar ist.
Von Transportkisten zu Startpositionen
Die A3-Roboter lassen sich für den Transport in Transportkisten zusammenklappen. Am Veranstaltungsort verließen sie die Kisten autonom, bestimmten ihre Position und bewegten sich laut AgiBot an vorab festgelegte Plätze. Die Ingenieure steuerten während der Choreografie nicht jeden Roboter einzeln per Fernbedienung.
Dieser Ablauf löst ein praktisches Problem bei großen Einsätzen. Eine Flotte aus 110 Maschinen muss transportiert, ausgepackt und aufgestellt werden, bevor sie auftreten kann. Wenn Beschäftigte jeden Roboter einzeln an seinen Platz führen und separat einstellen müssen, wird die Vorbereitung zu einem erheblichen Teil der Arbeit.
AgiBot zufolge kann die autonome Einrichtung vor Ort die Kosten für Logistik, Personal und Anpassungen senken. Das Unternehmen hat weder einen Zeitplan für den Einsatz der beim Rekordversuch verwendeten Roboter noch Zahlen zu den durch den Einrichtungsprozess eingesparten Kosten oder zur benötigten Zeit genannt.
Bei der Vorführung kamen mehrere Schritte zusammen: Ankunft, Positionierung und koordinierter Betrieb. Für Veranstalter, die regelmäßig Auftritte organisieren, gehört die Vorbereitung einer Flotte zum Leistungsangebot, ebenso wie das, was die Maschinen tun, sobald das Publikum eintrifft.
Wo AgiBot die Roboter einsetzen will
Zu den Orten, an denen AgiBot seine Roboter nach eigenen Angaben erprobt, gehören das Olympic Sports Center in Jinan und die U-Bahn-Station Zhuanshan West Road. Zu ihren Aufgaben zählen das Beantworten von Fragen, Wegbeschreibungen, die Unterstützung bei der Lenkung des Fahrgaststroms, Sicherheitspatrouillen und die Vermittlung lokaler Kultur.
Eine Station stellt andere Anforderungen an die Fortbewegung als eine Tanzformation. Fahrgäste wählen ihre Wege selbst, bleiben unerwartet stehen und sammeln sich in wechselnden Gruppen. Die beim Rekordversuch beschriebenen Funktionen zur Positionierung, Navigation und Hindernisvermeidung sind für diese Aufgaben relevant. Bei den Tests an den Stationen werden sie in einem laufenden öffentlichen Dienst erprobt.
AgiBot zufolge sollen die Roboter des Rekordversuchs im öffentlichen Dienst, bei Kultur- und Tourismusveranstaltungen, in Ausstellungshallen von Parks sowie in Forschung und Bildung eingesetzt werden. Zu den geplanten Unterhaltungsangeboten zählen Freiluftparaden in Freizeitparks, kommerzielle Auftritte auf Plätzen und Shows an festen Orten in landschaftlich reizvollen Gebieten.
Diese Pläne knüpfen am unmittelbarsten an die demonstrierte Fähigkeit an, Formationen zu steuern und verschiedenen Gruppen separate Anweisungen zu geben. Veranstalter könnten diese Funktionen nutzen, um einen Umzug zu organisieren, eine bewegliche Inszenierung zu verändern oder mehrere Teile einer Show über eine gemeinsame Planungsplattform zu koordinieren.
Der Test des Unternehmens ist der wiederholte Betrieb
Wang zufolge ist das Ziel des Unternehmens ein zuverlässiger Einsatz und nicht allein die Vorführung spektakulärer Bewegungen. Auf die Frage, was es bedeute, dass die Roboter einsatzbereit seien, sagte der AgiBot-Partner und Senior Vice President übersetzt:
Im Kern geht es beim Einsatz nicht um spektakuläre Kunststücke, sondern darum, dass Roboter wie ausgereifte Produktionsanlagen und Serviceterminals funktionieren: sofort einsatzbereit, dauerhaft stabil im Betrieb und schnell vervielfältigbar und skalierbar.
Bei der Veranstaltung in Jinan kamen drei Aspekte dieses Anspruchs in einem Auftritt zusammen: einheitlich gefertigte Maschinen, gemeinsame Einsatzplanung und präzise Positionierung. Die Fertigung sorgte dafür, dass sich die Roboter ähnlich verhielten; Kommunikation und Timing koordinierten ihre Aktionen; die Positionsbestimmung half ihnen dabei, den Raum gemeinsam zu nutzen.
Für Tourismusorte, Ausstellungsbetreiber und Organisationen im öffentlichen Dienst besteht der versprochene Nutzen in einer Flotte, die sich als Gruppe vorbereiten und verwalten lässt. Als Nächstes will AgiBot die angekündigten Einsatzbereiche mit den Maschinen erschließen. Dort werden Vorbereitung, Bewegung und laufender Betrieb zu wiederkehrenden Aufgaben statt zu einem einmaligen Rekordversuch.
Die wichtigsten Punkte
- AgiBot stellte am 24. Oktober in Jinan mit 110 gleichzeitig tanzenden humanoiden Robotern des Typs Expedition A3 einen Guinness-Weltrekord auf.
- Die Choreografie dauerte 5 Minuten und 43 Sekunden und umfasste synchronisierte Bewegungen, Wellenformationen, Countdown-Ziffern und Formationswechsel.
- AgiBot zufolge waren alle 110 Roboter Serienmodelle und absolvierten die Herausforderung fehlerfrei.
- Die Plattform LinkBots kombinierte Flottenplanung, 5G- und WLAN-Kommunikation sowie UWB-Positionierung mit einer Genauigkeit von weniger als 10 Zentimetern.
- Die Roboter verließen laut Unternehmen autonom ihre Transportkisten und bewegten sich an ihre Startpositionen.
- AgiBot berichtet von Tests an U-Bahn-Stationen in Jinan und plant, die Rekordflotte im öffentlichen Dienst, im Tourismus, bei Ausstellungen sowie in Forschung und Bildung einzusetzen.
