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Glossar zur physischen KI

Klare, zitierfähige Definitionen für das Vokabular der physischen KI und von RobotOps — die Begriffe, auf die sich die übrige Berichterstattung stützt, vom Labor-Stack bis zur Flottenhalle.

01Physische (verkörperte) KI: KI, die durch einen physischen Körper — einen Roboter, ein Fahrzeug oder einen Manipulator — wahrnimmt und handelt, statt nur Text oder Bilder auf einem Bildschirm zu verarbeiten. Sie muss mit der Physik, Unsicherheit und den Folgen der realen Welt umgehen, denen ein rein digitales Modell nie begegnet.
02Vision-Language-Action-Modell (VLA): Ein Foundation Model, das darauf trainiert ist, Kamerabilder und eine Sprachanweisung direkt in Motorbefehle für den Roboter umzuwandeln — das Nächste, was die physische KI zu einem universellen „Gehirn” hat, im Gegensatz zu einem engen Modell für eine einzelne Aufgabe.
03Sim-to-Real-Transfer: Das Trainieren einer Roboter-Policy in Simulation — wo Versuch und Irrtum billig und sicher sind — und der anschließende Transfer auf einen physischen Roboter. Die Lücke zwischen beidem ist eines der schwierigsten offenen Probleme der Robotik und der Grund, warum Demo-Aufnahmen täuschen können.
04Digitaler Zwilling: Eine simulierte Nachbildung eines Roboters, einer Arbeitszelle oder einer Anlage, die mit Sensordaten des physischen Gegenstücks synchron gehalten wird. Teams nutzen sie, um Änderungen zu testen, Modelle zu trainieren und Ausfälle vorherzusagen, bevor sie die echte Hardware anfassen.
05Teleoperation: Fernsteuerung eines Roboters durch einen Menschen, heute oft nicht zur Produktion genutzt, sondern zum Sammeln von Demonstrationsdaten, mit denen eine autonome Policy trainiert wird — eine Person in einem haptischen Rig oder VR-Headset erzeugt die Beispiele, aus denen ein Modell später lernt.
06Weltmodell: Eine interne Darstellung, die ein KI-System davon aufbaut, wie sich seine Umgebung verhält und auf Handlungen reagiert, sodass es Ergebnisse vorhersagen kann, bevor es handelt, statt nur auf das Gesehene zu reagieren. Physische KI stützt sich auf Weltmodelle, um mehrstufige Aufgaben sicher zu planen.
07RobotOps: Die operative Disziplin, eine Roboterflotte im Produktivbetrieb zu führen — Telemetrie, Over-the-Air-Updates, Incident Response, vorausschauende Wartung und Interoperabilität — nach dem Vorbild von DevOps, aber für Maschinen, die mit der physischen Welt kollidieren können.
08Flottentelemetrie: Der kontinuierliche Strom von Zustands- und Leistungsdaten — Batteriestatus, Gelenktemperaturen, Aufgabenerfüllung, Beinahe-Zwischenfälle —, den jeder Roboter einer Flotte zurückmeldet, vereinheitlicht in einem Schema, damit Betreiber Einheiten verschiedener Hersteller vergleichen können.
09Over-the-Air-Update (OTA): Das entfernte Aufspielen neuer Software, Modellgewichte oder Firmware auf eine Roboterflotte statt der manuellen Wartung jeder einzelnen Einheit. Gut gemacht umfasst es gestufte Ausrollung und automatisches Rollback, denn ein fehlerhaftes Update auf einer physischen Maschine ist riskanter als auf einem Telefon.
10Vorausschauende Wartung: Die Nutzung von Telemetriemustern, um eine wahrscheinlich ausfallende Roboterkomponente zu erkennen, bevor sie ausfällt, damit sie planmäßig statt bei ungeplantem Stillstand gewartet werden kann. Es ist einer der klarsten RobotOps-Gewinne, weil sich Ausfallzeiten in einer Flotte schnell summieren.
11Autonomer mobiler Roboter (AMR): Ein Roboter, der sich eigenständig durch eine Anlage bewegt und Routen um Hindernisse und Menschen plant, im Gegensatz zu einem FTF (fahrerlosen Transportfahrzeug), das einem festen physischen Pfad wie einem Draht oder Magnetstreifen folgt. AMRs sind die vorherrschende Bauform in heutigen Lagereinsätzen.
12ROS 2: Das quelloffene Robot Operating System (Version 2), die Middleware, mit der die meisten Robotik-Teams Sensoren, Planung und Steuerungscode über viele Maschinen hinweg verdrahten. Es ist kein Betriebssystem im Sinne von Windows/Linux — es läuft auf einem solchen.
13Sicherheit kollaborierender Roboter (ISO 10218/15066): Die internationalen Normen, die festlegen, wie ein Roboter sicher ohne Schutzkäfig Raum mit Menschen teilen darf — sie begrenzen Kraft, Geschwindigkeit und Druck bei Kontakt und verlangen sicherheitsbewertete überwachte Stopps. Jeder Einsatz physischer KI in Arbeitnehmernähe muss diese Hürde nehmen, unabhängig vom AI Act.
14Stückkostenrechnung des Roboters: Die vollständigen Kosten, einen Roboter eine Stunde oder Schicht lang zu betreiben — Hardware-Abschreibung, Energie, Rechenleistung, Wartung und Aufsicht —, gegen den Wert der Arbeit gerechnet, die er ersetzt oder ergänzt. Das ist die Zahl, die einen finanzierungswürdigen Einsatz von einer finanzierten Demo unterscheidet.
15Humanoider Roboter: Ein Roboter mit annähernd menschlichem Körperbauplan — zwei Beine, zwei Arme, aufrechter Rumpf —, gebaut auf die Wette, dass eine für menschliche Körper gebaute Welt (Türen, Werkzeuge, Fahrzeuge, Treppen) mit einer menschenförmigen Maschine am leichtesten zu bedienen ist, nicht auf die günstigste Bauform für eine einzelne Aufgabe.
16Aktuator: Die Komponente, die elektrische, hydraulische oder pneumatische Energie in physische Bewegung an einem Robotergelenk umwandelt — die Motor-Getriebe-Einheit, die Arm oder Bein tatsächlich bewegt. Kosten und Qualität der Aktuatoren dominieren die Stückliste eines humanoiden Roboters.
17Freiheitsgrade (DoF): Die Anzahl unabhängiger Bewegungsmöglichkeiten eines Robotergelenks oder -körpers — allein eine menschliche Hand hat etwa 20-25. Mehr Freiheitsgrade bedeuten feinere, menschenähnlichere Manipulation, aber jeder zusätzliche bringt einen weiteren Aktuator, eine weitere Fehlerquelle und ein weiteres Steuerungsproblem mit sich.
18Nvidia Isaac / GR00T: Nvidias Robotik-Plattform: Isaac Sim/Lab für Simulation und synthetische Datengenerierung sowie GR00T, eine Familie von Foundation Models für Wahrnehmung und Steuerung von Humanoiden. In der Branche breit als Referenzinfrastruktur zitiert, wobei Nutzungszahlen überwiegend vom Hersteller selbst stammen.
19CAGR (durchschnittliche jährliche Wachstumsrate): Die geglättete jährliche Wachstumsrate, die ein Markt bräuchte, um über einen Zeitraum von einem Anfangs- zu einem Endwert zu gelangen, bei angenommener gleichmäßiger Verzinsung. In Robotik-Marktprognosen wird sie routinemäßig mit großen Schwankungen zwischen Analysehäusern zitiert, weil die zugrunde liegende Marktdefinition ebenso stark variiert wie die Zahl selbst.
20EU-Maschinenverordnung: Die EU-Verordnung (die die ältere Maschinenrichtlinie ablöst), die Sicherheits- und Konformitätsanforderungen für auf dem EU-Markt bereitgestellte Maschinen festlegt, einschließlich Roboter — zunehmend im Zusammenhang mit dem EU-KI-Gesetz diskutiert, da ein Roboter mit KI-gestützter Sicherheitsfunktion unter beide Regelwerke gleichzeitig fallen kann.
21Edge-Compute: Verarbeitung, die direkt an Bord des Roboters läuft statt in der Cloud — notwendig, weil ein Roboter nicht auf Netzwerklatenz warten kann, um zu entscheiden, ob er vor einer Kollision anhalten muss. Edge-Compute-Boards wie Nvidia Jetson tauschen rohe Rechenleistung gegen die niedrige Latenz und Offline-Zuverlässigkeit ein, die physische KI braucht.
22VDA 5050: Ein offener Schnittstellenstandard, der AMRs und FTF verschiedener Hersteller mit derselben Flottenmanagement-Software kommunizieren lässt und so Vendor-Lock-in vermeidet, wenn eine Anlage Roboter unterschiedlicher Marken nebeneinander betreibt. Die Verbreitung ist real, aber teilweise — viele Flotten laufen weiterhin auf proprietären Protokollen.
23Imitationslernen (Behavior Cloning): Das Training einer Roboter-Policy direkt anhand aufgezeichneter menschlicher Demonstrationen — meist Teleoperationsdaten — statt sie Verhalten durch Versuch und Irrtum entdecken zu lassen. Es ist heute die dominierende Art, wie VLA-Modelle lernen, gerade weil Versuch und Irrtum in der realen Welt langsam, teuer und mitunter unsicher ist.
24Robots-as-a-Service (RaaS): Ein Abonnement-Preismodell, bei dem ein Kunde eine monatliche Gebühr pro Roboter zahlt, statt die Hardware direkt zu kaufen, wodurch Wartungs- und Upgrade-Risiko auf den Anbieter verlagert wird. Es senkt die anfängliche Kapitalhürde, verändert aber die Amortisationsrechnung — ein RaaS-Angebot und ein Capex-Angebot sind nicht direkt vergleichbar.