Was bedeutet 5G für die Robotik?

• Der Vergleich
• Fernsehgeräte
• Was bedeutet 5G für die Robotik?

Es ist eine Vision, die wir in der Science-Fiction unzählige Male gesehen haben: Roboter reagieren selbstständig auf neue Situationen, für die sie nicht programmiert werden konnten. Bisher war es nur eine Fantasie, aber mit der Einführung von 5G könnte die Robotik revolutioniert werden. 5G ist die nächste Generation mobiler Internetkonnektivität. Es wird etwa zehnmal schneller sein als 10G-Geschwindigkeiten, mit viel höherer Bandbreite und zuverlässigeren Verbindungen, und für die Robotik macht das den entscheidenden Unterschied.

Warum braucht die Robotik 5G?

Latenz ist eine große Herausforderung für Roboterentwickler. Wenn es zu lange dauert, eine Eingabe zu empfangen und zu verarbeiten, dann eine Bewegung berechnet und ausgeführt wird, ist der Roboter stark eingeschränkt. Bisher bestand die einzige Möglichkeit, die riesigen Datenmengen, die für den Betrieb von Robotern erforderlich sind, ohne Verzögerung zu übertragen, darin, sie über eine Kabelverbindung in Verbindung zu halten. Dank 5G-Netzen könnte sich dies jedoch ändern. Noch spannender ist, dass ein zuverlässiges Mobilfunknetz mit geringer Latenz und hoher Bandbreite uns die Integration cloudbasierter künstlicher Intelligenz ermöglichen wird. Ein über 5G mit der Cloud verbundener Roboter könnte mithilfe maschinellen Lernens herausfinden, wie er sich am besten in seiner Umgebung zurechtfindet und Aufgaben erledigt, ohne vorher speziell programmiert werden zu müssen.

Bildnachweis: Gorodenkoff / Shutterstock (Bild: © Gorodenkoff / Shutterstock)

Was machen 5G-Roboter?

Eine der größten Einsatzmöglichkeiten von 5G in der Robotik wird die Medizin sein, insbesondere die Fernchirurgie, die von einem erfahrenen Chirurgen mit Roboterwerkzeugen durchgeführt wird. Telepräsenzchirurgie ist nicht ganz neu, aber 5G wird es ermöglichen, sie in Echtzeit und mit viel größerer Präzision durchzuführen. Mit der richtigen Ausrüstung könnte ein Spezialist (z. B. ein Gehirn- oder Herzchirurg) Operationen an Patienten am anderen Ende der Welt durchführen und so möglicherweise Leben retten, wenn die Zeit knapp ist und ein Transport unmöglich ist. Wie im Fall eines Schlaganfallpatienten, einer ländlichen Gemeinde. Auch 5G-Roboter werden in der Fabrik ein Zuhause finden. Industrieroboter sind bereits an der Tagesordnung (man findet selten ein Auto, das nicht mechanisch zusammengeschweißt ist), aber mit der Einführung von 5G wird das entstehen, was der finnische Telekommunikationsriese Nokia „die bewusste Fabrik“ nennt. Es handelt sich um eine Art intelligente Fabrik, die mit Sensoren ausgestattet ist, die einen ständigen Informationsfluss über jeden Aspekt des Herstellungsprozesses liefern. Diese Datenmenge wäre für die heutigen Mobilfunknetze zu groß, aber einer der Hauptvorteile von 5G ist die Fähigkeit, die Bandbreite in „Slices“ aufzuteilen, die bestimmten Aufgaben zugewiesen werden können. In der Zwischenzeit navigieren KI-gesteuerte Roboter, die eine andere Scheibe tragen, durch die spurlose, intelligente Fabrik und nutzen Cloud Computing, um die harte Arbeit der Berechnung ihrer Bewegungen zu erledigen, während andere (sogenannte „Cobots“) sicher an der Seite menschlicher Arbeiter an besonders komplexen Aufgaben arbeiten können. Ich brauche menschliche Intuition.

Bildquelle: MAD.vertise / Shutterstock (Bild: © Bildquelle: Suwin / Shutterstock) Andernorts könnten mit 5G ausgestattete Roboter dazu beitragen, die wachsende Weltbevölkerung durch die Weiterentwicklung der Landwirtschaft zu ernähren. 5G RuralFirst ist ein Projekt im Vereinigten Königreich, an dem Cisco, die University of Strathclyde und verschiedene kommerzielle Partner beteiligt sind. Ziel ist die Einrichtung eines 5G-Testfelds in ländlichen Gemeinden abseits von Großstädten. Einige der Projektideen waren eher linksgerichtet (z. B. Halsbänder zur Überwachung der Kuhgesundheit), aber es gab auch einige sehr praktische Einsatzmöglichkeiten von Robotik, die die Ernteerträge drastisch steigern und die Produktivität der Landwirte steigern könnten. Im Jahr 2017 gelang es einem Projekt von 5F RuralFirst, Hands Free Hectare, erfolgreich eine Ernte anzupflanzen, anzubauen und zu ernten, ohne dass die Hände eines Mannes einen Grashalm berührten. Die gesamte Arbeit wurde mit Traktoren und automatisierten Drohnen durchgeführt, wobei zusätzliche Daten von winzigen Bodensensoren bereitgestellt wurden. Das Projekt wiederholte das Kunststück im Jahr 2018 und dürfte in diesem Jahr eine dritte Ernte einfahren. Roboter-Landwirtschaftsgeräte könnten den Arbeitsaufwand für den Anbau erheblich reduzieren und es einem einzelnen Landwirt ermöglichen, viel mehr Land effektiver zu bewirtschaften, und zwar durch einen ständigen Datenstrom über Bodenzustand, Schädlinge und Unkräuter.

Bildquelle: Suwin / Shutterstock (Bild: © Suwin / Shutterstock)

Was ist mit 5G-fähigen humanoiden Robotern?

Sie sind bereits da. Im November 2018 demonstrierten Toyota und der japanische Telefonbetreiber NTT Docomo, wie ein lebensgroßer humanoider Roboter nahezu in Echtzeit über 5G gesteuert werden kann. Der Roboter (mit dem Namen T-HR3) wurde von einem Bediener gesteuert, der sich auf der Hauptsteuerung befand. Als der Bediener seine Arme bewegte, tat der Roboter dasselbe. Als der Operator eine Faust machte, tat der Bot dasselbe. Der Controller gab dem Bediener eine taktile Rückmeldung, so dass er die ausgeübte Kraft spüren konnte, wenn der Roboter verschiedene Aufgaben ausführte, wie etwa das Stapeln von Blöcken und das Halten eines Balls mit beiden Händen, alles drahtlos und mit einer Hand. Geringe Latenz Wie im Toyota-Video unten gezeigt, reagiert der Roboter fast sofort. Es handelt sich um einen faszinierenden Proof of Concept, und Toyota hat angedeutet, dass der Roboter bei weiterer Entwicklung „zu Hause, in medizinischen Einrichtungen, auf Baustellen, in Katastrophengebieten und sogar im Weltraum“ Anwendung finden könnte. Ericsson ist ein weiteres Unternehmen, das das Potenzial von 5G in humanoiden Robotern untersucht. Seine Ingenieure arbeiten mit dem Industrieroboterhersteller Comau an der anspruchsvollsten Herausforderung der Arbeit mit vollautomatischen Robotern, die auf der Grundlage von Informationen reagieren, die von Sensoren bereitgestellt werden, und nicht auf direkter menschlicher Kontrolle. Sensorsignale werden an die Cloud gesendet, wo sie verarbeitet und Anweisungen an den Roboter zurückgesendet werden, um darauf zu reagieren. Bisher machten die Latenz und Instabilität der Mobilfunknetze einen solchen drahtlosen Betrieb unmöglich. Es werden nicht nur große Datenmengen in die und aus der Cloud gesendet, das System reagiert auch sehr empfindlich auf den Verlust von Datenpaketen. Mit 5G hat sich das Spiel geändert und Ericsson ist es gelungen, Daten an eine Virtualisierung von Robotersteuerungssystemen in der Cloud und dann an Hardware zu übertragen, wo eine Operation nahezu ohne Verschiebung ausgeführt werden kann. Mit Robotern, die unabhängig und ohne menschliches Eingreifen agieren können, sind die Möglichkeiten endlos. Es ist Zeit, die Schnur zu durchtrennen. 5G Uncovered bietet Ihnen in Zusammenarbeit mit Samsung alles, was Sie über die nächste Konnektivitätswelle wissen müssen – nicht nur, wie schnell sie sein wird, sondern auch, wie sehr sie Ihr Leben verändern wird. Unser 5G Uncovered-Hub ist sorgfältig organisiert, um alles zu präsentieren, was es über die nächste Verbindungsgeneration zu wissen gibt.