Für verkörperte KI beginnt das Problem nicht im Kopf, sondern auf der Straße

Die Debatte über vielseitige Roboter dreht sich oft um große Modelle, Sensorik und Rechenleistung. Direct Drive, ein chinesisches Robotikunternehmen, setzt einen anderen Schwerpunkt: Ein Roboter muss seinen Einsatzort zunächst physisch erreichen. Kann er eine Bordsteinkante, eine Schwelle, eine Treppe oder schlammigen Untergrund nicht überwinden, helfen ihm auch bessere Wahrnehmung und leistungsfähigere Basismodelle nur begrenzt. Denn in dieser Umgebung kann er weder verlässlich arbeiten noch die dafür nötigen Interaktionsdaten sammeln. 67

Der Engpass liegt für Direct Drive beim „physischen Zugang“

Alltägliche Umgebungen sind nicht so glatt und planbar wie viele Testflächen: Zwischen Innen- und Außenbereich liegen Schwellen, Bordsteine, Steigungen, Treppen, beschädigte Wege oder lose Böden. Die Argumentation des Unternehmens lautet, dass herkömmliche Radroboter viele dieser Orte gar nicht erreichen. Damit fehlen nicht nur mögliche Einsatzfelder, sondern auch reale Daten über die Interaktion mit genau solchen Bedingungen. 6

Das verschiebt die Perspektive: Der limitierende Faktor ist nicht ausschließlich das KI-Modell, sondern auch der Träger, also die physische Plattform. Simulationen können reale Umgebungen nur begrenzt abbilden. Ein Roboter, der einen Ort nicht betreten kann, kann dort weder lernen noch eine Dienstleistung erbringen. 67

Direct Drive wendet sich damit gegen Einsatzkonzepte, bei denen die Umgebung an den Roboter angepasst wird – etwa durch eigens gebaute Rampen, Markierungen oder streng begrenzte Fahrwege. Stattdessen soll sich die Plattform möglichst an die von Menschen geschaffene Umgebung anpassen.

Das ist eine strategische These des Unternehmens und kein allgemeiner Branchenkonsens. Verkörperte KI hängt weiterhin auch von Manipulation, Sicherheit, Wahrnehmung, Rechenleistung, Datenqualität, Kosten und Zuverlässigkeit ab. Grundsätzlich bezeichnet man verkörperte KI als ein System, das seine physische Umgebung wahrnimmt, Entscheidungen trifft und über Aktoren auf sie einwirkt. 3

Warum Räder und Beine kombiniert werden

Reine Räder sind auf ebenen Böden und Straßen schnell, effizient und vergleichsweise energiesparend. Ihre Grenzen liegen jedoch bei hohen Stufen, Spalten, lockerem Untergrund und unebenem Terrain. 6

Reine Beine können Hindernisse besser überwinden, bringen für alltägliche Langstreckenbewegungen aber höhere Anforderungen an Energieverbrauch, Regelung und Kosten mit sich. In den Materialien von Direct Drive werden sie deshalb als weniger effizient und schwerer skalierbar als Radlösungen charakterisiert. 5

Rad-Bein-Systeme sollen beide Eigenschaften verbinden: Der Roboter rollt, solange der Untergrund dies zulässt, und nutzt seine beweglichen Beine bei Bedarf zum Anheben, Übersteigen, Stabilisieren, Verändern der Körperhaltung oder zur Selbstrettung. Auch NVIDIA beschreibt TITA als Kombination aus der Geschwindigkeit und Wendigkeit eines Radroboters mit der Anpassungsfähigkeit einer Beinplattform – umgesetzt mit Direktantrieben und Radnabenmotoren. 4

Praktisch bedeutet das: Bordsteine, unebene Gehwege und Steigungen sollen möglichst ohne längere Unterbrechung des Einsatzes bewältigt werden. Für Haushaltsroboter ergibt sich daraus eine interessante Konsequenz: Der erste Schritt in Wohnungen könnte eher über das Rollen erfolgen als über einen vollständig menschenähnlichen Gang.

Was Direktantriebe dabei leisten

Bei einem direkt angetriebenen Radnabenmotor sitzt der Antrieb unmittelbar am Rad. Direkt- oder Quasi-Direktantriebe in den Gelenken liefern das hohe Drehmoment und die schnelle Reaktion, die für Haltungswechsel, Aufsteigen und das Überwinden von Hindernissen erforderlich sind. 4

Weniger klassische Getriebekomponenten sollen eine präzisere Drehmomentregelung und eine unmittelbarere Bewegungsantwort ermöglichen. Der Preis dafür ist ein anspruchsvolles Gesamtdesign: Motoren, Wärmeabfuhr, Steuerung und tragende Strukturen müssen die auftretenden Kräfte zuverlässig bewältigen.

In dieser Architektur entscheidet die KI, welche Bewegung geplant und ausgeführt werden soll. Die Direktantrieb-Hardware macht diese Bewegung auf unregelmäßigem Gelände jedoch erst physisch umsetzbar. Genau darin liegt Direct Drives Kernargument: Verkörperung lässt sich nicht allein durch Software lösen.

Von Xingtian über TITA bis D1

Direct Drive stellt seine Produktentwicklung als schrittweisen Ausbau der physischen Fähigkeiten dar:

• Xingtian beziehungsweise Xing Tian (2021): Der erste kommerzielle Zwei-Rad-Bein-Roboter mit Direktantrieb. Er sollte früh zeigen, dass eine Rad-Bein-Konstruktion mehr Gelände erreichen kann als ein herkömmliches Radchassis. 7
• TITA (2023): Eine Plattform mit acht Freiheitsgraden und zwei Beinen beziehungsweise Rädern. Sie ergänzt das Konzept um ein leistungsfähigeres Direktantriebssystem sowie eine auf Entwicklung ausgelegte Hard- und Softwarearchitektur. 5
  • Nach Angaben von Direct Drive verfügt TITA über acht Quasi-Direktantriebe, ein maximales Drehmoment von 120 Nm, austauschbare Akkus, einen offenen Linux-Kernel- und API-Zugang sowie Unterstützung für ROS 2. 5
  • Zur Sensorik und KI-Ausstattung zählen laut Hersteller ein NVIDIA Jetson Orin NX mit 16 GB, eine Rechenleistung von 100 TOPS, Ultraschall- und SPAD-Sensorik sowie binokulare Kameras. Schienen am Oberkörper ermöglichen modulare Anbauten. 45
  • Vorgesehen ist TITA unter anderem für Inspektion, Logistik, Landwirtschaft und Forschung. Der Hersteller nennt außerdem Hindernisvermeidung, Haltungsanpassung, Sturzfestigkeit und Selbstrettung als Funktionen. 45
• D1 (2025): Eine modulare Plattform, die mehrere Robotereinheiten verbinden und zwischen einer Zwei-Rad-Bein- sowie einer vierrädrigen kriechenden beziehungsweise quadrupeden Konfiguration wechseln kann. 5
  • Die von Direct Drive veröffentlichten Spezifikationen nennen eine maximale Hindernishöhe von 70 Zentimetern und eine Nutzlast von bis zu 100 Kilogramm im Kriechmodus. Die Werte gelten nach Unternehmensangaben unter den jeweiligen Testbedingungen und mit Standardkonfigurationen. 5
  • Der entscheidende Punkt ist nicht nur die höhere Nutzlast: Eine kompakte Konfiguration kann Beweglichkeit in urbanen Umgebungen und Zugang zu Treppen oder Gehwegen priorisieren. Eine verbundene, niedrigere Vier-Rad-Bein-Anordnung kann dagegen mehr Stabilität, Tragfähigkeit und Geländetauglichkeit bieten.

Die Geschäftslogik dahinter

Direct Drive führt Einsätze und den Versand von Komponenten als Beleg dafür an, dass Direktantriebs-Mobilität nicht nur ein Laborkonzept sei. Angaben zu großflächigen weltweiten Einsätzen und Bezeichnungen wie „weltweit erstmals“ stammen jedoch weitgehend aus Unternehmens- oder Prospektmaterialien und sollten entsprechend eingeordnet werden. 57

Die Abfolge von Xingtian über TITA bis D1 folgt dabei einer klaren Logik: Zuerst wird die Fortbewegung mit Rädern und Beinen demonstriert, anschließend eine sensor- und entwicklerfreundliche Plattform aufgebaut und schließlich die Form des Roboters an Aufgabe, Nutzlast und Gelände angepasst. 57

Direct Drives vorgeschlagene Reihenfolge lautet daher: erst physisch Zugang zu vielfältigen Umgebungen schaffen, dann reale Interaktionsdaten und zuverlässige Aufgabenausführung aufbauen, danach die Zahl der Anwendungen erweitern. Ein wirklich vielseitiger Roboter wäre aus dieser Sicht nicht der Ausgangspunkt, sondern das Ergebnis dieser Entwicklung. 67