KAPEX-Humanoide: KIST-Roboter trägt über 20 Kilogramm und bleibt stabil

Wissenschaftler des Korea Institute of Science and Technology (KIST) haben mit dem Modell KAPEX einen neuen KI-Humanoiden vorgestellt. Die Besonderheit des Roboters liegt in seiner hohen Fertigungstiefe im Inland: Über 90 Prozent der Kernkomponenten, darunter Aktoren, Gelenke und Sensoren, stammen aus lokaler Produktion.

Das System zeichnet sich zudem durch eine erhebliche Tragkraft aus, da es Lasten von über 20 kg bewegen und dabei stabil im Gleichgewicht bleiben kann.

Leistungsfähige Aktoren und biomimetische Gelenkstruktur

Die am KIST entwickelte Antriebstechnik verleiht dem Roboter beachtliche mechanische Kräfte. Seine Aktoren liefern ein Drehmoment von bis zu 300 Nm. Diese Leistung reicht rechnerisch aus, um das Gewicht eines 30-kg-Reissacks am Ende eines 1-m-Stabs in Position zu halten.

Um schwere Gewichte dynamisch zu handhaben, setzen die Forscher auf eine spezielle Beingelenkstruktur mit sieben Freiheitsgraden. Diese nutzt Verbundgelenke, die dem menschlichen Muskel-Skelett-Apparat nachempfunden sind, und bildet die Grundlage dafür, Lasten von mehr als 20 kg ohne Gleichgewichtsverlust zu tragen.

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Durch die integrierte Optimierung von Aktoren, Gelenken und Steuerungsalgorithmen konnte die Energieeffizienz des Gesamtsystems im Vergleich zu früheren Entwicklungen mehr als verdoppelt werden. Feinfühlige Manipulationen gewährleisten Tast- und Kraftsensoren in den Fingerspitzen, welche die erforderliche Greifkraft präzise regeln.

Industrieallianz für Technologietransfer und Massenfertigung

Rund um die Entwicklung und den Transfer der Technologie formierte sich ein weitreichendes Kooperationsnetzwerk aus Industrie und Wissenschaft. Im Zentrum des industriellen Verbunds steht der Elektronikkonzern LG: Während LG Electronics die Plattform bereitstellt, bringt LG AI Research Kompetenzen im Bereich der physischen künstlichen Intelligenz ein. LG Energy Solution steuert Feststoffbatterien bei, und das Unternehmen Robostar übernimmt Aufgaben im Hinblick auf eine spätere Massenproduktion.

Flankiert wird das Projekt von weiteren Kooperationspartnern. Neben dem Robotikunternehmen WIRobotics beteiligen sich die Seoul National University, das KAIST, die Korea University sowie die Kyung Hee University an der Zusammenarbeit.

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Für praxisnahe Erprobungen wurde bereits ein Living Lab für Haushaltsaufgaben aufgebaut. Langzeit-Feldtests in Krankenhäusern und öffentlichen Einrichtungen sind in Vorbereitung; als Partner aus dem Gesundheitssektor ist hierfür unter anderem das Hallym University Sacred Heart Hospital eingebunden.

Auszeichnung für Entwicklungsleiter Lee Jong-won

Für die wissenschaftliche Leitung des Projekts erhielt Lee Jong-won, Leiter der Humanoid Research Group am AI and Robot Institute des KIST, den Korea Science and Technology Award für November. Die Auszeichnung beinhaltet den Vize-Ministerpreis des Ministeriums für Wissenschaft und IKT sowie ein Preisgeld von 10 Mio. Won.

Lee absolvierte sein Bachelor-, Master- und Promotionsstudium im Fach Maschinenbau an der POSTECH und forschte zuvor am Samsung Electronics Advanced Institute of Technology. Im Jahr 2020 wechselte er an das KIST, wo er seit 2024 die Forschungsgruppe für Humanoide leitet.

Auf ihn gehen 55 im Ausland registrierte Patente sowie zwei Technologietransfers zurück. Als übergeordnetes Ziel formulierte Lee eine globale Wettbewerbsfähigkeit in den Bereichen Fertigung, Logistik und Pflege. Als wesentliche noch zu lösende Aufgaben des Forschungsprojekts benannte er die Autonomie sowie die Dauerhaltbarkeit des Humanoiden.