Frei programmierbare FPGA-Schaltkreise sollen Roboter-Akkus bei schwierigen Entscheidungen schonen

Dresden, 9. Dezember 2022. Um Roboter rasch aufzuschlauen, die sich zwischen Menschen durchschlängeln oder in labyrinthischen Fabriken orientieren müssen, schwört die Dresdner Uni-Ausgründung „Smarobix“ auf frei programmierbare „Intelligenz-Beschleuniger“: „Damit sind echtzeitfähige und energie-effiziente Lösungen zum Beispiel für Serviceroboter möglich“, betont Johannes Mey vom Gründerteam.

Idee im Ceti-Exzellenzzentrum geboren

Die Idee dafür hatten die drei Gründer Sergio Pertuz, Ariel Podlubne und Johannes Mey im Dresdner „Centrum für taktiles Internet mit Menschen in der Schleife“ (Ceti) an der TU Dresden entwickelt. Die Forscher dort gehen davon aus, dass Menschen und Roboter schon bald viel häufiger und viel enger als heute miteinander zu tun haben werden – seien es nun künstliche Handlanger auf Baustellen, Kollaborative Roboter (Kobots) in Werkhallen oder Roboter, die daheim das Kinderzimmer aufräumen oder uns beim Einkaufen helfen. Die werden dann mit eher simplen Handlungsanweisungen wie heutige Industrieroboter nicht mehr weit kommen, sondern müssen sich weitgehend autonom inmitten von Menschen, Autos, Transportern und anderen Maschinen zurechtfinden können.

GPUs schlucken zuviel Strom, Spezial-Beschleuniger sind zu teuer

Um dabei unfallträchtige Situationen zu vermeiden, werden diese Roboter neuen Typs beispielsweise in Millisekunden Menschen ausweichen oder Navigationsentscheidungen fällen müssen. Diese Entscheidungsfindung ist pure Rechenarbeit. Und diese speziellen Aufgaben lassen sich einerseits mit Spezialchips beschleunigen, die sich aber eher für eine Roboter-Massenproduktion lohnen. Oder mit sehr leistungsstarken, aber auch energiehungrige Grafikkartenchips (GPUs), die aber dazu neigen, den Roboter-Akku schnell leerzusaugen.

Roboterbauer als Zielgruppe

Als Alternative setzt das Smarobix-Kollektiv daher auf recht sparsame „Field Programmable Gate Array“-Schaltkreise („FPGA“). Die lassen sich recht einfach „umverdrahten“, wobei dabei noch nicht einmal hochspezialisierte Programmier- oder Halbleiterkenntnisse nötig sind. Die Dresdner arbeiten vielmehr an einer „Low Code“-Software, die kaum („low“) Programmierkenntnisse („Code“) vom Anwender erfordert. Das Computerprogramm soll vielmehr teilautomatisch den geplanten Einsatzzweck eines Roboters daraufhin analysieren, welche Aufgaben für eine chip-gestützte Beschleunigung taugen. Der Anwender soll damit recht einfach seinen persönlichen Beschleuniger-Schaltkreis selbst designen können.

Als Zielgruppe für ihre Lösung sehen die Dresdner aber auch Hersteller von Robotern, die ihren Kunden konkrete Lösungen für praktische Einsatzszenarien anbieten wollen. Unterstützung für ihre eigene Firmengründung bekommen sie derzeit über das akademische Gründerhilfenetzwerk „Dresden exists“.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quelle: Präsentation bei „Dresden exists“

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