Robotik-Digitalzwilling für Küchenaufgaben
Dieses Projekt ist unser eigenes, und es ist nicht fertig. Wir bauen einen humanoiden Roboter für die Aufgaben rund um eine Großküche: eine Station abräumen, abwischen, die Spülmaschine be- und entladen, den Raum so zurücklassen, wie der nächste Service ihn erwartet. Er lernt in einem physikgenauen Nachbau des Betriebs, und er betritt das Gebäude erst, wenn sein Verhalten in diesem Nachbau die Prüfung bestanden hat.
- BrancheGastronomie und Großküchen
- Art der ArbeitEigener Bau, laufend
- StatusProbt in der Simulation, nicht im Einsatz
Was wir bauen, und was nicht
Eine Großküche läuft auf den Aufgaben, die am Ende einer Schicht niemand haben will: eine Station abräumen, abwischen, die Spülmaschine be- und entladen, alles dorthin zurückstellen, wo der nächste Service es sucht. Dafür bauen wir einen humanoiden Roboter. Was wir dabei als eigentliches Produkt behandeln, ist nicht der Roboter, sondern der Nachbau des Betriebs, in dem er lernt.
Die ehrliche Grenze wiegt hier schwerer als irgendwo sonst auf dieser Seite. Niemand hat einen Roboter, der eine ganze Küche von Anfang bis Ende reinigt, und das offene Problem des Feldes ist der Transfer: Verhalten, das in einem Raum belegt ist, trägt nicht von allein in den nächsten. Genau deshalb wird der Nachbau für einen bestimmten Betrieb gemacht, und genau deshalb steht die Prüfung zwischen Probe und Tür statt nach einem Einsatz.
Warum das der schwerste Raum ist, den man einem Roboter übergibt
Es sind die Aufgaben, für die eine Küche am schwersten Personal findet, und der Raum, in dem sie anfallen, ist der unnachsichtigste im Haus.
Die Arbeit, für die niemand eingeteilt werden will
Abräumen und Reinigen fallen am Ende eines langen Service an, sie sind körperlich hart, und die Rollen, die sie tragen, wechseln schneller als der Rest des Raums. Genau dieser Druck macht Automatisierung hier überhaupt einen Versuch wert.
Ein Raum, der einen falschen Schritt bestraft
Nasse Böden, heiße Flächen, Messer, Glas und Menschen, die auf engem Raum schnell aneinander vorbeigehen. Was dort hineinkommt, muss sich auch dann richtig verhalten, wenn es überrascht wird, nicht nur wenn der Ablauf nach Plan geht.
Neue Technik öffnet die Gefahrenanalyse erneut
Etwas Neues dort aufzustellen, wo Lebensmittel zubereitet werden, öffnet die Hygiene- und Gefahrenbewertung für die ganze Linie erneut. Das ist eine Entwurfsbedingung ab der ersten Woche, kein Zertifikat, dem man am Ende hinterherläuft.
Im Nachbau des Raums proben, dann prüfen
Es gibt keine Variante davon, in der ein Roboter während des Service auf der Fläche lernt. Also wird der Raum nachgebaut, die Arbeit dort geprobt, und die Hürde, die sie nehmen muss, steht ebenfalls dort.
Der Betrieb, nachgebaut als arbeitender Zwilling
Ein Rundgangs-Scan der echten Küche wird zu einer physikgenauen Fassung von ihr, in der alles, was für einen Körper in Bewegung zählt, als kollidierbare Geometrie übernommen wird und nicht nur als etwas, das auf dem Bildschirm richtig aussieht.
- Flächen, Einbauten und Durchgangsmaße als Kollisionsgeometrie übernommen
- Türen, Schubladen und Gerätegriffe als bewegliche Teile rekonstruiert
- Für den Betrieb gebaut, für den er gedacht ist, und neu gebaut, wenn der Raum sich ändert
Proben in einem Umfang, den der echte Raum nicht liefert
Die Arbeit wird zuerst von Hand gezeigt: sorgfältige, bewusst ruhige Vorführungen, durch den Roboter geführt. Diese Aufnahmen werden anschließend zu einem weit größeren Probenbestand vervielfacht, indem die Szene um dieselbe Absicht herum variiert wird.
- Von Hand geführte Vorführungen, aufbewahrt nur wenn sie sauber gelingen
- Systematische Variation der Szene, um wenige Aufnahmen zu vervielfachen
- Der eine Betrieb variiert in verwandte Grundrisse, damit kein Raum auswendig gelernt wird
Verhalten, das nicht an einem perfekten Raum hängt
Die Probe weigert sich bewusst, bequem zu sein. Was der Roboter sieht und wann er es sieht, ändert sich von Durchlauf zu Durchlauf, damit am Ende die Aufgabe übrig bleibt und nicht eine schmeichelhafte Fassung der Küche.
- Licht und Materialwirkung zwischen den Durchläufen variiert
- Kameraposition und Sensorzeitpunkte variabel statt fest gehalten
- Wo Dinge abgestellt wurden, variiert, auch in den unbequemen Fällen
Die Prüfung, die zuerst bestanden werden muss
Die Prüfung ist eine Stufe mit eigener Hürde, keine Vorführung am Schluss. Verhalten wird gegen feste geschriebene Szenarien und gegen zufällige Durchläufe geprüft, damit eine Änderung, die etwas kaputt macht, als Rückschritt auffällt und nicht als Überraschung vor Ort.
- Geschriebene Szenarien neben zufälligen Durchläufen, auf Rückschritte geprüft
- Sicheres Anhalten entworfen und geprüft, samt der Frage, aus welchen Zuständen es ohne Sturz gelingt
- Gefährliche Grenzfälle absichtlich erzeugt statt abgewartet
Was das Proben zuerst am Risiko ändert
Nichts davon ist im Einsatz, das Folgende beschreibt also, was die Methode am Risiko ändert, und keine Ergebnisse von einer Fläche. Sie lohnt den Aufwand, weil die Leistung eines Verhaltens im Nachbau der Leistung im echten Raum folgt, und genau das macht eine Prüfung vor der Tür überhaupt wert, bestanden zu werden.
Vor der Tür
Wo Fehler landen
Ein misslungener Versuch kostet einen Durchlauf im Nachbau statt eines nassen Bodens, eines fallenden Tabletts oder eines Menschen im Weg. Die teure Fassung des Fehlers ist die, die nie stattfinden muss.
Pro Betrieb
Wie es skalieren soll
Verhalten, das in einem Raum belegt ist, trägt nicht von allein in den nächsten, also wird die Probe für jeden Betrieb neu gebaut, statt als Roboter verkauft zu werden, der überall funktioniert.
Geprüft, nicht unterstellt
Was eine Freigabe passieren lässt
Nichts betritt das Gebäude auf die Kraft einer guten Vorführung hin. Es betritt es, wenn die Szenarien bestehen, die Rückschritte sauber sind und das sichere Anhalten hält.
Denken Sie über Automatisierung in einem Raum nach, in dem ein Fehler teuer ist?
Das nützliche erste Gespräch dreht sich um den Raum, die Aufgaben und die Grenzen, die sie einhalten müssen. Erzählen Sie uns, was der Raum leistet, und wir sagen Ihnen klar, was heute probierbar ist und was nicht.
Ihr Projekt besprechen