Open-RAIL soll Roboter auch dann flüssig bewegen, wenn das KI-Modell noch rechnet

Ein KI-Modell kann einem Roboter die nächste Bewegung vorgeben – doch es berechnet seine Befehle nicht unbedingt so schnell, wie die Motoren gesteuert werden müssen. Genau an dieser Schnittstelle setzt Open-RAIL an. Die von China Mobile veröffentlichte Open-Source-Middleware verbindet Vision-Language-Action-Modelle (VLA) und World-Action-Modelle (WAM) mit unterschiedlichen Roboterplattformen. Ihr Ziel ist eine kontinuierliche Ausführung, ohne für jedes neue Modell oder Gerät die gesamte Steuerungssoftware neu aufzubauen. 37

Rechnen und Bewegen laufen getrennt

Open-RAIL nutzt eine Server-Client-Architektur: Der Server übernimmt Modellinferenz, Ablaufplanung und Datenverwaltung; der Client am Roboter kümmert sich um Wahrnehmung und Ausführung. Beobachtung, Inferenz und Steuerung laufen asynchron. Während der Roboter eine bereits berechnete Aktionsfolge ausführt, kann das Modell die nächste berechnen. So soll die langsamere Modellinferenz die laufende Steuerung nicht bei jedem Schritt anhalten. 311

Zwei Glättungsstufen setzen an unterschiedlichen Stellen an: Die erste reduziert Schwankungen innerhalb einer Aktionsfolge. Die zweite verbindet eine neu eintreffende Folge mit der Bewegung, die der Roboter gerade ausführt. Das soll sowohl Zittern als auch abrupte Übergänge mindern, ohne die Gewichte des KI-Modells zu verändern. 211

Ein Anschluss für mehrere Modelle und Roboter

Eine Hardware-Abstraktionsschicht vereinheitlicht das Auslesen von Zuständen und die Ausführung von Aktionen. Für einen weiteren Roboter wird damit ein passender Treiberadapter benötigt, nicht eine Neufassung der übergeordneten Logik. Auf Modellseite gibt es eine gemeinsame Inferenzschnittstelle; eine automatische Zuordnung wählt registrierte Modell- und Roboteradapter aus. 37

Laut Berichten umfasst die erste Veröffentlichung vier Roboter-Backends und zehn Modellvarianten. Genannt werden Agibot G1, Ti5 T170C, Navi WA2 und ein LeRobot-basiertes Simulations-Backend sowie Varianten aus den Modellfamilien ACT, GR00T, RDT-1B, SmolVLA, AgiBot GO-1, π0 und TAO. Daraus folgt nicht, dass jede Kombination aus Modell und Roboter unterstützt wird. 9

China Mobile zufolge sank in einer Messung die Standardabweichung der Gelenkbeschleunigung von mehr als 10 auf etwa 0,1 rad/s². Die Anbindung eines neuen Roboters soll statt Wochen nur noch Stunden dauern; für ein neues Modell seien typischerweise 50 bis 100 Zeilen Adaptercode nötig. Das sind berichtete Projektangaben, keine unabhängig bestätigten Ergebnisse für beliebige Hardware. 117

Bei realen Einsätzen werden Ausführungsdaten im selben Arbeitsablauf erfasst und für spätere Modelliterationen bereitgestellt, statt dafür einen getrennten Erfassungsprozess vorzusehen. Durch die Trennung von Server und Client lässt sich die Inferenz grundsätzlich auf dem Gerät, am Netzwerkrand oder in der Cloud platzieren, ohne die Anwendung auf dem Roboter umzuschreiben. Wie hoch der Aufwand der Datenerfassung im Einzelfall ist, belegen die vorliegenden Angaben nicht unabhängig. 5814

Code und Dokumentation unter Apache 2.0 sind über die Open-RAIL-Projektseite erreichbar. Der frühere VLA-RAIL-Preprint erläutert insbesondere die asynchrone Verbindung sowie die Glättung und Zusammenführung der Aktionsfolgen. 92