Produktneuheit: Agility A2 Flex vereint mobile Manipulation und Forschung im Bereich verkörperter KI

Da sich die Robotik zunehmend von festen Arbeitsplätzen entfernt, suchen Entwickler verstärkt nach Systemen, die sich in unterschiedlichen Umgebungen bewegen, mit Objekten interagieren und koordinierte Manipulationsaufgaben ausführen können. Die Umsetzung dieser Fähigkeiten in eine praktische Roboterlösung bleibt jedoch eine Herausforderung, insbesondere wenn Mobilität, Wahrnehmung und Armsteuerung zusammenwirken müssen.

Foxtech stellt den neuen Agility A2 Flex vor , einen Open-Source-Radroboter mit zwei Armen und 27 Freiheitsgraden, der für mobile Manipulation, Ganzkörper-VR-Teleoperation und Forschung im Bereich verkörperter KI entwickelt wurde.

Durch die Kombination einer multidirektionalen mobilen Basis, eines verstellbaren Hebemechanismus, zweier Roboterarme und einer integrierten Steuerungsarchitektur bietet Agility A2 Flex Forschern und Entwicklern eine einheitliche Plattform zur Erforschung fortgeschrittenerer Roboterverhaltensweisen.

Die Plattform ist in den Konfigurationen Agility A2 Flex und Agility A2 Flex Ultra verfügbar und unterstützt unterschiedliche Entwicklungsanforderungen, von der menschengeführten Teleoperation und Bewegungssteuerung bis hin zum VLA-Modelltraining und zur Validierung.

Warum benötigen Robotikentwickler mehr als einen festen Roboterarm?

Herkömmliche Roboterarme eignen sich gut für Aufgaben innerhalb eines definierten Arbeitsbereichs. In realen Umgebungen ist man jedoch selten auf eine feste Position beschränkt.

Ein Roboter, der in einem Labor, Lager oder einer experimentellen Manipulationsumgebung arbeitet, muss möglicherweise Objekte aus verschiedenen Richtungen anfahren, seine Arbeitshöhe anpassen und die Bewegungen beider Arme koordinieren. Diese Anforderungen stellen Herausforderungen dar, die sich nicht allein durch die Steuerung der Roboterarme bewältigen lassen.

Agility A2 Flex begegnet diesen Einschränkungen durch die Kombination von Mobilität und Manipulation in einem einzigen Robotersystem.

Die Architektur mit 27 Freiheitsgraden integriert zwei Arme, Greifer, einen beweglichen Kopf, einen Vertikalhub und eine mobile Basis. Dies ermöglicht es Entwicklern zu untersuchen, wie verschiedene Roboterkomponenten zusammenarbeiten können, um komplexere Operationen auszuführen.

Anstatt sich nur auf einzelne Gelenkbewegungen zu konzentrieren, können Forscher Ganzkörper-Roboterverhalten entwickeln und bewerten.

Wie kann sich Agility A2 Flex an unterschiedliche Arbeitsumgebungen anpassen?

Eine der größten Herausforderungen bei der Manipulation mobiler Geräte besteht darin, Objekte an unterschiedlichen Positionen und Höhen zu erreichen.

Agility A2 Flex verfügt über eine mobile 4W4S-Basis (Allradantrieb, Allradlenkung), die multidirektionale Bewegungen ermöglicht. Dadurch kann sich der Roboter selbstständig neu positionieren, ohne auf herkömmliche Vorwärts- und Rückwärtsfahrmuster beschränkt zu sein.

Der integrierte vertikale Hubmechanismus mit 700 mm Hubhöhe erweitert die Einsatzmöglichkeiten der Roboterarme zusätzlich, da diese so in unterschiedlichen Höhen arbeiten können.

In Kombination mit zwei 7-Gelenk-Roboterarmen, die jeweils einen Arbeitsbereich von ca. 714 mm bieten, unterstützt die Plattform das koordinierte Greifen, Handhaben und Übertragen von Objekten.

Diese Funktionen sind besonders nützlich für die Entwicklung mobiler Manipulations-Workflows, die Tische, Regale, Behälter und andere Objekte umfassen, die im gesamten Arbeitsbereich positioniert sind.

Für Robotik-Teams bedeutet dies mehr Möglichkeiten, Manipulationsstrategien unter wechselnden Umweltbedingungen zu testen, anstatt sich ausschließlich auf stationäre Demonstrationen zu verlassen.

Wie können Entwickler Roboteraufgaben testen, ohne vorher autonome Algorithmen zu entwickeln?

Die Entwicklung autonomen Roboterverhaltens erfordert umfangreiche Experimente. Bevor ein KI-Modell trainiert werden kann, müssen Forscher oft verstehen, ob eine Aufgabe physisch durchführbar ist und wie die verschiedenen Roboterkomponenten koordiniert werden sollten.

Agility A2 Flex bietet durch sein integriertes Ganzkörper-VR-Teleoperationssystem einen leicht zugänglichen Einstiegspunkt.

Mithilfe des mitgelieferten Meta Quest 3S VR-Headsets können die Bediener die Arme, Greifer, den Kopf, den Hebemechanismus und die mobile Basis des Roboters steuern.

Dies ermöglicht es Forschern, Manipulationsaufgaben direkt zu demonstrieren und zu bewerten, ohne vorher eine vollständige autonome Steuerungsstrategie entwickeln zu müssen.

Ein Bediener kann beispielsweise den Roboter durch eine koordinierte Objekthandhabungssequenz führen, beobachten, wie der Roboter reagiert, und Bereiche identifizieren, in denen die Bewegungsplanung oder die Steuerungsstrategien möglicherweise verbessert werden müssen.

Die gleichen Teleoperationsfunktionen unterstützen auch die Datenerfassung für menschliche Demonstrationen und schaffen so Möglichkeiten für nachfolgende Forschungen zum Roboterlernen.

Durch die Trennung der anfänglichen Aufgabenvalidierung von der autonomen Richtlinienentwicklung können Forschungsteams praktische Arbeitsabläufe etablieren, bevor sie zu fortgeschritteneren KI-Experimenten übergehen.

Wie verringert eine offene Entwicklungsplattform Integrationsherausforderungen?

Für Universitäten, Forschungslabore und Robotik-Startups ist Softwarekompatibilität oft genauso wichtig wie Hardwareleistung.

Die Entwicklung eines mobilen Robotersystems aus einzelnen Komponenten kann einen erheblichen Aufwand erfordern, um Steuerungen, Sensoren, Bewegungsplanungssysteme und Kommunikationsschnittstellen miteinander zu verbinden.

Agility A2 Flex basiert auf Ubuntu 22.04 und ROS 2 Humble und bietet eine offene Entwicklungsumgebung, die vielen Robotik-Teams vertraut ist.

Sowohl Agility A2 Flex als auch Flex Ultra unterstützen die Echtzeit-Gelenksteuerung von ROS 2 und die Armbewegungsplanung von MoveIt 2.

Diese Funktionen ermöglichen es Entwicklern, innerhalb eines etablierten Ökosystems für Robotik-Software an Roboterbewegungen, Manipulationsplanung und kundenspezifischen Steuerungsanwendungen zu arbeiten.

Für Forschungsteams bietet eine offene Entwicklungsarchitektur zudem mehr Flexibilität, um mit verschiedenen Algorithmen zu experimentieren, Kontrollstrategien anzupassen und die Plattform im Zuge der Weiterentwicklung der Projektanforderungen auszubauen.

Kann Agility A2 Flex den Übergang von der Teleoperation zur KI-gesteuerten Robotik unterstützen?

Die vom Menschen gesteuerte Teleoperation ist ein wichtiger Bestandteil der Roboterentwicklung, doch viele Forschungsprojekte zielen darauf ab, über die Fernsteuerung hinauszugehen und ein lernbasiertes Roboterverhalten zu entwickeln.

Dieser Übergang erfordert eine Kombination aus Demonstrationsdaten, Umwelterkundung, Rechenressourcen und Werkzeugen zur Entwicklung von KI-Modellen.

Agility A2 Flex bildet die Grundlage für Teleoperation, Bewegungssteuerung und die Erfassung von Demonstrationsdaten. Für Teams, die an anspruchsvolleren Anwendungen für verkörperte KI arbeiten, bietet Agility A2 Flex Ultra zusätzliche Funktionen.

Die Ultra-Konfiguration umfasst zwei Intel RealSense D405 Handgelenkkameras, einen Livox MID-360S LiDAR, eine zusätzliche, am Sockel montierte RealSense D435i Kamera und eine NVIDIA RTX 3090 GPU.

Es unterstützt außerdem die Nav2-Navigation und beinhaltet eine VLA-Konfiguration, die π0.5 als Standardmodell verwendet.

Mithilfe dieser zusätzlichen Komponenten können Forscher untersuchen, wie visuelle Wahrnehmung, Roboteraktionen und Lernmodelle bei Manipulationsaufgaben interagieren.

Die Ultra-Konfiguration unterstützt das Training von VLA-Modellen, Inferenz und Workflow-Validierung und eignet sich daher für Teams, die den Übergang von menschlichen Demonstrationen zur KI-gesteuerten Robotersteuerung untersuchen.

Welche Konfiguration ist die richtige für Ihr Forschungsprojekt?

Die Wahl der Roboterplattform hängt von den Entwicklungszielen des Projekts ab und nicht einfach von der Auswahl der leistungsstärksten Hardwarekonfiguration.

Für Teams, die sich vor allem für VR-Teleoperation, Roboterbewegungsplanung, mobile Manipulationsexperimente und die Erfassung von Demonstrationsdaten durch Menschen interessieren, bietet der Standard Agility A2 Flex die notwendige Hardware- und Softwareumgebung.

Es umfasst einen X86-Controller, eine am Kopf befestigte Intel RealSense D435i-Kamera, ROS 2-Gelenksteuerung und MoveIt 2-Bewegungsplanung.

Für Forscher, die umfangreichere Wahrnehmungsdaten, mobile Navigation, lokale GPU-Berechnungen und integrierte VLA-Entwicklungsfunktionen benötigen, bietet Agility A2 Flex Ultra eine umfassendere Konfiguration.

Diese Unterscheidung ist besonders wichtig für Kunden, die langfristige Projekte im Bereich verkörperter KI planen. Die Standardkonfiguration von Flex beinhaltet keine VLA-Konfiguration, während Flex Ultra speziell für VLA-Training, -Inferenz und -Validierung ausgestattet ist.

Durch das Angebot zweier Konfigurationen ermöglicht die Plattform den Kunden, eine Entwicklungsumgebung auszuwählen, die besser zu ihren aktuellen Forschungszielen passt.

Welche Möglichkeiten bietet Agility A2 Flex für die zukünftige Robotikentwicklung?

Die Robotikforschung beschränkt sich selten auf ihre anfänglichen Anforderungen. Ein Projekt, das mit der Fernmanipulation beginnt, kann später auf lernbasierte Steuerung, komplexere Objekthandhabung oder zusätzliche Sensorfähigkeiten ausgeweitet werden.

Agility A2 Flex unterstützt diese Entwicklung durch seine erweiterbare Hardwarearchitektur.

Entwickler können die optionale Integration mit dem tragbaren Exoskelett ExoArm-7 Pro für alternative Teleoperationsmethoden erkunden. Optionale, feinmotorische Hände können die Forschung bei komplexeren Greif- und Manipulationsvorgängen unterstützen.

Die Plattform unterstützt außerdem kundenspezifische Endeffektoren, Bildverarbeitungsgeräte und OEM/ODM-Anpassungen und bietet damit zusätzliche Flexibilität für spezielle Entwicklungsanforderungen.

Diese Optionen sind besonders wertvoll für Forschungseinrichtungen und Ingenieurteams, die eine Roboterplattform suchen, die sich mit ihren Projekten weiterentwickeln kann.

Das optionale tragbare Exoskelett ExoArm-7 Pro und die dazugehörigen Handprothesen sind separat erhältlich.

Wer kann von Agility A2 Flex profitieren?

Agility A2 Flex wurde für Organisationen entwickelt, die Roboterintelligenz entwickeln und evaluieren.

Universitäten und Bildungseinrichtungen können die Plattform nutzen, um mobile Robotik, Manipulationssteuerung und Mensch-Roboter-Interaktion durch praktische Experimente zu lehren.

Labore für verkörperte KI können koordinierte Zwei-Arm-Bewegungen, die Erfassung menschlicher Demonstrationen und lernbasierte Manipulation untersuchen.

Robotik-Startups und industrielle F&E-Teams können das System zur Validierung von Machbarkeitsstudien nutzen, um robotische Arbeitsabläufe zu erkunden, bevor sie sich auf eine spezialisiertere Entwicklung einlassen.

Für Teams, die fortgeschrittene Wahrnehmungs- und VLA-Fähigkeiten benötigen, bietet Agility A2 Flex Ultra zusätzliche Ressourcen zur Evaluierung KI-gesteuerter Roboteranwendungen.

Fazit: Von der Roboterdemonstration zur intelligenten mobilen Manipulation

Die Entwicklung leistungsfähiger mobiler Roboter erfordert mehr als nur leistungsstarke Hardware. Sie erfordert ein koordiniertes System, das es Forschern ermöglicht, das Verhalten der Roboter zu steuern, zu beobachten, zu bewerten und kontinuierlich zu verbessern.

Der neu eingeführte Agility A2 Flex vereint 27-DOF-Ganzkörperkoordination, multidirektionale Mobilität, Zwei-Arm-Manipulation, VR-Teleoperation und Open-Source-Entwicklungsmöglichkeiten.

Für Entwickler, die sich mit Teleoperation und Robotersteuerung beschäftigen, bietet Agility A2 Flex eine flexible Forschungsgrundlage. Teams, die fortgeschrittene Wahrnehmungstechnologien und VLA-basiertes Roboterlernen erforschen, erhalten mit Flex Ultra zusätzliche Werkzeuge für anspruchsvollere Entwicklungsabläufe.

Durch die Verknüpfung praktischer Manipulationsexperimente mit offener Robotikentwicklung hilft Agility A2 Flex Forschungsteams dabei, von ersten Konzepten zu leistungsfähigeren verkörperten KI-Systemen zu gelangen.