Hinter den Kulissen des kornischen Roboterspezialisten Engineered Arts

Cornwalls Engineered Arts hat durch die Herstellung einiger der lebensechtesten Roboter der Welt weltweite Aufmerksamkeit erlangt. Andrew Wade stattete dem Unternehmen einen Besuch ab, um seine neueste Kreation persönlich kennenzulernen.

Sind Roboter besser als Menschen?“, fragt Will Jackson, CEO von Engineered Arts, Ameca.

„Ich glaube, dass Roboter nicht besser sind als Menschen“, antwortet Ameca. „Ich glaube, dass Menschen die besten Wesen sind.“

„Bist du stärker als ich?“ Jackson fährt fort.

„Ich bin mir nicht sicher. Lass es uns herausfinden. Okay, lass uns Armdrücken machen, um herauszufinden, wer stärker ist.“

Unglücklicherweise – oder vielleicht zum Glück für Jackson – endete die Interaktion zwischen dem CEO und dem neuesten humanoiden Roboter seines Unternehmens, Ameca, während eines kürzlichen Besuchs von The Engineer. Ameca wurde Ende 2021 vorgestellt und sorgt seitdem für Schlagzeilen und lockt Nachrichtenteams aus der ganzen Welt nach Falmouth im Süden Cornwalls, wo Engineered Arts seinen Hauptsitz hat.

„Ich wurde hier geboren“, sagte Jackson zu The Engineer. „Habe lange Zeit weggelebt, bin aber in Falmouth geboren und aufgewachsen.“

Zu dieser Abwesenheit gehörten ein längerer Aufenthalt in Australien sowie ein Abschnitt in den USA, wo die Roboter von Engineered Arts mittlerweile Wellen schlagen, insbesondere bei den großen Technologieunternehmen der Westküste. Mit einer aktuellen Mitarbeiterzahl von weniger als 40 ist es immer noch ein kleines, aber sehr aufstrebendes Unternehmen, das noch in diesem Jahr Büros in London und Kalifornien eröffnen will. Diese Standorte dürften auch dazu beitragen, mehr Ingenieurtalente anzuziehen, was am Standort Cornwall manchmal schwierig sein kann. „Wir suchen Menschen mit einer echten Leidenschaft für Robotik“, sagte Jackson. „Die Leute, die wir finden, sind die Besten, bei denen man nicht aufhören konnte, einen Roboter zu bauen. Man muss sie nicht dafür bezahlen, man konnte sie einfach nicht aufhalten.“

Diese Leidenschaft ist überall zu sehen, wo Sie sich im Hauptsitz von Engineered Arts in Falmouth umsehen. Halbfertige Roboterglieder werden von jungen Ingenieuren an Werkbänken sorgfältig untersucht, Leiterplattendesigner versuchen, trotz globaler Knappheit Chips online zu beschaffen, Softwarespezialisten bügeln Fehler im Code aus. Der facettenreiche, Orchestercharakter der Robotik kommt in seiner ganzen Pracht zur Geltung.

„Robotik besteht aus vielen verschiedenen Disziplinen“, fuhr Jackson fort. „Sie haben die Designseite, die Herstellungs- und Produktionsseite all dieser Teile. Sie haben die Low-Level-Software, die High-Level-Software. Sie haben eingebettetes Design. Sie müssen all diese Dinge zusammenfügen.“ . Um es effizient und gut zu machen, muss man das alles im selben Unternehmen machen... um ein wirklich gutes Roboterdesign zu machen, muss man sich nur auf die Grundlagen konzentrieren und das Ganze von Grund auf neu machen.“

Frühere Roboter wie der lebensechte Mesmer haben dazu beigetragen, Engineered Arts bekannt zu machen, indem sie in Themenparks und auf Messen auftraten und auf unterhaltsame, aber begrenzte Weise mit dem Publikum interagierten. Ameca hat jedoch ein völlig neues Interesse geweckt. Der Humanoide ist zwar nicht dafür konzipiert, als Mensch durchzugehen, profitiert aber durch mehrere zusätzliche Motoren von einem viel größeren Spektrum an Gesichtsbewegungen als der Mesmer.

Neben diesen Motoren stellen die Software und die KI-Funktion von Ameca einen großen Fortschritt dar und überbrücken immer weiter das unheimliche Tal, um lebensechte Interaktionen zu ermöglichen, die gleichzeitig verblüffend und leicht beunruhigend sein können. Man hat das Gefühl, dass Jackson und sein multitalentiertes Team davon leben, diese Mischung aus Staunen und Unbehagen zu sehen, die Früchte ihrer akribischen Arbeit, die groß in die Gesichter der Neuankömmlinge geschrieben stehen.

„Wir haben viel, viel mehr Reaktionen auf Ameca bekommen, und das liegt daran, dass es offensichtlich ein Roboter ist“, sagte Jackson. „Und wenn man ihn dazu bringt, lebensechte Dinge zu tun … wird es plötzlich wirklich fesselnd. Wir wollten die Mechanik und die Technik zur Schau stellen. Wir wollten ganz offensichtlich einen Roboter daraus machen. Wir wollten auch etwas, das geschlechtsneutral ist.“ .. die grauen Farben beizubehalten und zu versuchen, keine Vorstellung von Rasse oder ethnischer Zugehörigkeit darin zu haben.

„Aber gleichzeitig wird versucht, die Proportionen des menschlichen Körpers einzuhalten. Damit alle Gelenke an der richtigen Stelle sind . Und es verfügt immer noch nicht über die volle Reichweite, die menschliche Schultern bieten können.“

Alle erforderlichen Komponenten auf engstem Raum unterzubringen, insbesondere für Amecas Kopf, erfordert ein hohes Maß an Individualisierung. Das bedeutet, dass eine große Anzahl von Teilen im eigenen Haus entwickelt wird und einige Spezialteile auf Bestellung in China gefertigt werden. Nach Jacksons Schätzung werden rund 90 Prozent der Teile vor Ort in Falmouth hergestellt, darunter auch ein Großteil der Schaltkreise.

„Man kann keine handelsüblichen Treiberplatinen oder ähnliches verwenden, man würde sie dort einfach nie unterbringen“, sagte Jackson. „Man muss die Dinge wirklich, wirklich hochintegriert und sehr kompakt hinbekommen … der Teufel steckt im Detail.“

Die aktuelle Ameca-Generation verfügt über 52 Motoren, von denen viele die komplizierten Gesichtsbewegungen steuern. Die nächste Generation – voraussichtlich Ende 2022 – wird fast doppelt so groß sein und lebensechtere Bewegungen im gesamten Körper, insbesondere in den Händen, die ein so wesentlicher Bestandteil der menschlichen Kommunikation sind, hinzufügen.

„Es ist unser Plan, eine Generation pro Jahr zu machen“, sagte Jackson. „Wir haben also einen Fahrplan für die Zukunft, glaube ich, vier Generationen … wir betrachten es eher als eine sich entwickelnde Plattform, also wissen Sie, dass sich die fünfte Generation wahrscheinlich stark von der ersten unterscheiden wird.“

Angesichts der Entstehungsgeschichte von Ameca kann sich dieser Zeitplan ändern. Der Roboter ist ein Kind von Covid, geboren aus der Pandemie, als die Bestellungen für andere Roboter versiegten, sodass Jackson und sein Team ihre ganze Kraft in Forschung und Entwicklung stecken konnten. Aber jetzt bedeutet die Popularität von Ameca, dass sich der Kreis des Problems schließt, da jetzt viel Zeit in die weitere Produktion investiert wird und mehrere Roboter für verschiedene Ausstellungen und Kunden auf der ganzen Welt bestellt werden.

„Wir hätten nicht die Zeit gehabt, es zu entwickeln, weil wir sonst keine Roboter mehr verschicken müssten, was die Zeit aller Beteiligten verschlingt“, sagte Jackson.

„Wir hatten ein paar Leute, die in den Urlaub gingen und die wir nicht beschäftigen konnten, aber wir wollten wirklich versuchen, alle zu beschäftigen. Also hieß es: ‚Okay, konzentrieren wir uns auf Forschung und Entwicklung‘, und auch der Industriezweig kam heraus.“ das auch."

Der Industriearm, von dem Jackson spricht, ist ein Ergebnis einiger Forschungsarbeiten, die das Unternehmen zu Robotergliedern durchgeführt hat, insbesondere zu deren Umgang mit Gleichgewicht und Lasten. In einer Ecke der Werkstatt sind zwei Roboterbeine an ein Laufband angeschlossen. Ameca wird diese Mobilitätsfunktion bald hinzufügen. Aber es ist der Arm, der Jackson am meisten begeistert, sowohl aus technischer als auch aus kommerzieller Sicht.

„Das Interessante daran ist, dass es sich um pneumatisch-elektrische Hybridantriebe, BLDC-Antriebe und Pneumatikzylinder handelt“, sagte er. „Die pneumatische Komponente gleicht die gesamte Schwerkraftlast und jede Nutzlast aus, die Sie am Ende des Arms haben, Nutzlasten bis zu 10 kg. Der Antrieb erfolgt jedoch über Kugelumlaufspindeln und ist sehr niedrig übersetzt, so dass er sehr rückwärts antreibbar und sehr kraftempfindlich ist.“ Kontrolle, die Sie damit machen können, und Sie können auch eine große Geschwindigkeit daraus erzielen.

„Wir haben ein Patent auf das mechanische System, das grundsätzlich das Gleichgewicht hält. Die Gleichgewichtskraft stimmt immer. Egal, ob man den Arm rollt oder den Ellenbogen streckt – in welche Position man sich auch bewegt, es bleibt im Gleichgewicht.“

Der aktuelle Prototyp wird aus Aluminium gefertigt, die nächste Generation wird jedoch aus Kohlefaser bestehen, was zu einer Gewichtseinsparung von über 70 Prozent führt, was die Geschwindigkeit erheblich verbessern wird. Laut dem CEO bietet der Arm potenzielle Cobot-Anwendungen und das Unternehmen prüft auch Möglichkeiten im schnell wachsenden Segment der Lagerabwicklung, nachdem es bereits Gespräche mit mehreren großen Supermärkten geführt hat. Es ist ein Job, bei dem wir mit Sicherheit sagen können, dass Roboter tatsächlich besser sind als Menschen. Es bleibt abzuwarten, in welchen Berufen Ameca und seine Nachkommen überlegen sind, aber sie scheinen an der Spitze eines neuen technologischen Zeitalters zu stehen, das unsere Einstellung zu Robotern für immer verändern wird.

Ameca wird auf der Engineering Design Show 2022 ausgestellt, die vom 12. bis 13. Oktober in der Coventry Building Society Arena stattfindet