Wissen · Glossar

Physical AI von A bis Z.

Die wichtigsten Begriffe rund um kognitive Roboter -- kurz, verständlich und mit Verweis auf das passende Grundlagen-Kapitel.

  • 38 Begriffe

38 Begriffe

A

Aktor

Bauteil, das Energie in Bewegung umsetzt -- etwa ein Elektromotor im Gelenk eines Roboters.

Kapitel 01: Was ist Physical AI?

C

Cobot

Kollaborierender Roboter, der dafür ausgelegt ist, ohne trennende Schutzzäune mit Menschen zusammenzuarbeiten.

Kapitel 02: Klassische Automatisierung oder kognitiver Roboter?

D

Datensouveränität

Die Fähigkeit, selbst zu bestimmen, wo eigene Daten gespeichert und verarbeitet werden, wer sie nutzt und wofür.

Kapitel 05: Daten: der eigentliche Engpass
Demonstration

Aufgezeichneter Durchlauf einer Aufgabe mit Sensordaten und Bewegungen -- die Trainingseinheit beim Imitation Learning.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
Digitaler Zwilling

Virtuelles Abbild einer Anlage oder Umgebung, in dem sich Abläufe simulieren, testen und Trainingsdaten erzeugen lassen.

Kapitel 05: Daten: der eigentliche Engpass

E

Edge Computing

Datenverarbeitung direkt am Roboter oder im eigenen Werk statt in einer entfernten Cloud.

Kapitel 05: Daten: der eigentliche Engpass
Embodied AI

Verwandter Begriff für Physical AI, der betont, dass Intelligenz an einen Körper gebunden ist. Namensgeber von EmAI.

Kapitel 01: Was ist Physical AI?
Endeffektor

Das Werkzeug am Ende des Arms: Greifer, Sauger, Roboterhand oder Spezialwerkzeug.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen
Erfolgsquote

Anteil der Durchläufe, in denen ein Roboter eine Aufgabe ohne menschliche Hilfe erfüllt.

Kapitel 08: Bewerten und einführen

F

Fine-Tuning

Anpassung eines vortrainierten Modells an eine konkrete Aufgabe mit vergleichsweise wenigen eigenen Daten.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
Foundation-Modell

Großes, breit vortrainiertes KI-Modell, das als Ausgangspunkt für viele konkrete Aufgaben dient.

Kapitel 04: Foundation-Modelle für Roboter
Freiheitsgrade (DoF)

Anzahl der unabhängigen Bewegungsmöglichkeiten eines Roboters. Ein typischer Industriearm hat sechs, ein Zweibeiner oft mehr als zwanzig.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen
Funktionale Sicherheit

Schutzfunktionen, die Gefahren für Menschen zuverlässig verhindern -- etwa Not-Halt, Geschwindigkeits- und Kraftbegrenzung.

Kapitel 07: Sicherheit und Souveränität

H

Human-in-the-Loop

Betriebsmodell, bei dem ein Mensch Entscheidungen des Roboters überwacht, freigibt oder bei Bedarf übernimmt.

Kapitel 07: Sicherheit und Souveränität

I

Imitation Learning

Lernen durch Nachahmung: Ein Modell lernt eine Aufgabe aus menschlichen Demonstrationen.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
Inferenz

Die Anwendung eines trainierten Modells im Betrieb -- beim Roboter oft viele Male pro Sekunde.

Kapitel 04: Foundation-Modelle für Roboter
Intervention

Eingriff eines Menschen, um einen Roboter zu korrigieren oder einen Fehler zu beheben. Wichtige Kennzahl für die Reife eines Systems.

Kapitel 08: Bewerten und einführen

K

Kognitiver Roboter

Roboter, der mithilfe von KI-Modellen wahrnimmt, lernt und sich an wechselnde Situationen anpasst, statt nur fest programmierte Abläufe abzuspielen.

Kapitel 01: Was ist Physical AI?
Kraft-Momenten-Sensor

Misst Kräfte und Drehmomente, meist am Handgelenk -- wichtig für Montage und sichere Zusammenarbeit.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen

L

LiDAR

Sensor, der die Umgebung per Laser abtastet und daraus eine 3D-Punktwolke erzeugt.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen

M

Mobiler Manipulator

Roboterarm auf einer fahrbaren Plattform, der Aufgaben an wechselnden Orten erledigen kann.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen

O

Open-Weight-Modell

KI-Modell, dessen trainierte Gewichte frei verfügbar sind. Es lässt sich prüfen, anpassen und selbst betreiben.

Kapitel 04: Foundation-Modelle für Roboter
OT-Security

IT-Sicherheit für Produktionsanlagen (Operational Technology): Schutz von Maschinen und Steuerungen vor Angriffen.

Kapitel 07: Sicherheit und Souveränität

P

Physical AI

KI-Systeme, die über einen Körper in der physischen Welt wahrnehmen und handeln -- etwa kognitive Roboter.

Kapitel 01: Was ist Physical AI?
Policy

Das gelernte Steuerungsmodell eines Roboters: Es bildet die aktuelle Wahrnehmung auf die nächste Aktion ab.

Kapitel 02: Klassische Automatisierung oder kognitiver Roboter?

R

Reinforcement Learning

Lernen durch Versuch und Belohnung: Der Roboter probiert Aktionen aus und verstärkt, was zum Ziel führt.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
Risikobeurteilung

Systematische Analyse der Gefährdungen einer Maschine und der Maßnahmen dagegen. Pflicht vor jeder Inbetriebnahme.

Kapitel 07: Sicherheit und Souveränität
ROS 2

Robot Operating System: verbreitetes Open-Source-Framework mit Werkzeugen und Bibliotheken für Robotik-Software.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen

S

Sim-to-Real

Übertragung von Verhalten, das in der Simulation gelernt wurde, auf den realen Roboter.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
SLAM

Simultaneous Localization and Mapping: Der Roboter erstellt eine Karte seiner Umgebung und bestimmt gleichzeitig seine Position darin.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen

T

Taktile Sensorik

Sensoren an Fingern oder Greifern, die Berührung und Druck erfassen und so feinfühliges Greifen ermöglichen.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen
Teleoperation

Fernsteuerung eines Roboters durch einen Menschen, etwa per VR-Brille oder Steuerarm. Wichtigste Quelle für Trainingsdaten.

Kapitel 03: Wie Roboter lernen
Tiefenkamera

Kamera, die zu jedem Bildpunkt auch die Entfernung misst, etwa per Stereo-Verfahren oder Infrarot-Muster.

Kapitel 06: Hardware und Bauformen
Total Cost of Ownership (TCO)

Gesamtkosten über die Nutzungsdauer: Anschaffung, Integration, Energie, Wartung, Schulung und Datenaufbereitung.

Kapitel 08: Bewerten und einführen

V

Vendor Lock-in

Abhängigkeit von einem Anbieter, dessen Technik sich nur mit hohem Aufwand ersetzen lässt.

Kapitel 07: Sicherheit und Souveränität
VLA-Modell

Vision-Language-Action-Modell: verarbeitet Kamerabilder und Sprachbefehle und gibt direkt Roboteraktionen aus.

Kapitel 04: Foundation-Modelle für Roboter

W

Weltmodell

Modell, das vorhersagt, wie sich die Umgebung durch eine Handlung verändert -- Grundlage für vorausschauendes Planen.

Kapitel 04: Foundation-Modelle für Roboter

Z

Zykluszeit

Zeit, die für einen vollständigen Arbeitsablauf benötigt wird -- zentrale Vergleichsgröße zwischen Mensch, klassischer Anlage und Roboter.

Kapitel 02: Klassische Automatisierung oder kognitiver Roboter?

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