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Für die Robotik: 6G Lab erforscht extrem schnelle Funkverbindungen

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Schnelle Funkverbindungen sind die Basis, um sich Filme streamen zu lassen und ruckelfrei zu kommunizieren. Vor allem aber sichern sie viele Anwendungen in der Mensch-Roboter-Kommunikation. Im 6G-Lab der im MIRMI engagierten Professoren Eckehard Steinbach und Wolfgang Kellerer von der Technischen Universität München (TUM) wird an der 6G-Kommunikation geforscht.

Per Fernsteuerung (Teleoperation) greift der Doktorand Dong Yang von der Technischen Universität München (TUM) mithilfe einer haptischen Schnittstelle ein Fläschchen. Bild: Andreas Schmitz / TUM

Schon die Namen der wichtigsten Forschungsprojekte sind unmissverständlich: 6G Future Lab Bavaria, 6G-life und KI.Fabrik enthalten alle Komponenten, die die Kommunikation von morgen erfordert. Einerseits ist das tägliche Leben ohne schnelle Funkverbindungen und hohe Datenübertragungsraten kaum noch denkbar. In Verbindung mit Maschinen und (KI-unterstützten) Robotern allerdings, die in Fabriken oder zusammen mit dem Menschen im Einsatz sind, ist ein stabiles und schnelles Netz sogar sicherheitskritisch. Klar ist: 6G wird in der Zukunft zur Voraussetzung für viele Anwendungen.

Der Telepräsenzroboter: Das Schmuckstück des 6G-Labors

Bis zu 25 Forschende sind im 6G-Lab der TUM im Einsatz, um „die Forschung an der Kommunikation mit der Robotersteuerung zusammenzubringen“, wie Wolfgang Kellerer erläutert. Mit einer Verzögerungszeit von gerade einmal zehn Millisekunden lässt sich der „Telepräsenzroboter“ mit einem so genannten haptischen Interface augenblicklich steuern. „Das ist auch nötig“, sagt Stefan Hägele, der zusammen mit Dong Yang daran forscht, wie sich „die Latenzen verringern und die Datenraten weiter erhöhen“ lassen. Der anderthalb Meter große, korpulente Roboter ist das Schmuckstück des 6G Labs an der Arcisstraße. Denn er empfängt die Anweisungen, die Dong Yang ihm gibt, per Funk über zwei kleine Flügel (Antennen), die auf dem Kopf angebracht sind. Die „Augen“ sehen aus wie ein hochwertiges Fernglas. Dahinter verbergen sich Weitwinkelkameras, die dafür da sind, dass seine beiden Arme präzise greifen können.

KI.Fabrik, 6G Future Lab Bavaria und 6G-life: 6G Lab an wichtigen Forschungsprojekten beteiligt

In der KI.Fabrik geht es darum, Produktionshallen in skalierbare und flexible Manufakturen zu verwandeln. Selbstlernende Roboter, digitale Zwilling und künstliche Intelligenz spielen Schlüsselrollen in dem bis 2030 laufenden Hightech-Projekt. Roboter werden unter anderem dafür eingesetzt, mit Experten via Teleoperation zu kommunizieren. Voraussetzung: 5G, besser 6G. Mehr Informationen 

Im 6G Future Lab Bavaria geht es darum, „neuartige und grundlegende Mechanismen für 6G zu erforschen“. Praktisch gesehen heißt das zum einen, die Geschwindigkeit der drahtlosen Datenübertragung auf bis zu 400 Gigabyte zu erhöhen. Zum Vergleich: Gewöhnliche VDSL-Verbindungen liegen bei bis zu 300 Megabyte, Glasfaserkabel gewöhnlich bei einem Gigabyte. Zudem muss die Zuverlässigkeit der Datenübertagung laut Kellerer bei 99,999999999 Prozent liegen. Der Hintergrund ist einfach: Szenarien wie etwa das autonome Fahren müssen sicher sein. Gibt es Aussetzer, kann es zu einem Unfall kommen. Auch viele Prozesse in der Produktion sind sicherheitskritisch. Das Forschungsprojekt läuft zunächst bis April 2024. Weitere Informationen 

Im Forschungsprojekt 6G-life steht die Mensch-Maschine-Kommunikation besonders im Fokus. Das Ziel ist, nicht nur die Kommunikation via 6G voranzubringen, sondern auch schon in den ersten Jahren zehn Start-ups auf den Weg zu bringen, die marktfähige Lösungen entwickeln – und damit praktische Lösungen für das tägliche Leben. Das Forschungsprojekt zusammen mit der Technischen Universität Dresden läuft bis August 2025. Mehr Informationen

Weitere Informationen:

Die aktuelle 6G-Forschung fußt auf langjährigen Entwicklungen im Bereich der 5G-Kommunikation, siehe hier

In Faszination Forschung setzt sich Autorin Brigitte Röthlein mit dem 6G Future Lab Bavaria auseinander. Zur Ausgabe von Faszination Forschung 29/23 (Seite 46 ff.)