Ein am Karlsruhe Institute of Technology entwickeltes robotisches Demontagesystem kann erkennen, wenn sich eine beschädigte Maschine nicht mehr wie ursprünglich vorgesehen verhält, und mitten in der Aufgabe seine Vorgehensweise ändern – etwa vom Herausschrauben zum Fräsen wechseln, wenn ein Befestigungselement festsitzt.
Das System ist noch ein Forschungsprototyp und kein kommerzielles Produkt. Seine Fähigkeit, mit fehlenden und beschädigten Teilen umzugehen, adressiert jedoch eines der schwierigeren Probleme bei der automatisierten Reparatur und der Rückgewinnung von Komponenten: Maschinen am Ende ihrer Lebensdauer kommen nur selten in dem vorhersehbaren Zustand an, den eine Fertigungsstraße voraussetzt.
Wie der Roboter von KIT mit unerwarteten Schäden umgeht
IEEE Spectrum hat das System kürzlich ausführlich beschrieben , nachdem die zugrunde liegende Forschung im Juni auf der ICRA 2026 in Wien vorgestellt worden war. In der Arbeit von KIT wird ein Planungsrahmen beschrieben, der aus CAD-Daten, den Fähigkeiten des Roboters und Inspektionsergebnissen aufgebaut ist und es dem System ermöglicht, seine Annahmen im Verlauf der Demontage zu aktualisieren.
Die Forschenden formulieren das Problem als teilweise beobachtbaren Markow-Entscheidungsprozess (Partially Observable Markov Decision Process, POMDP). Praktisch bedeutet das: Der Roboter startet mit einem Modell davon, wie Komponenten zusammenpassen und sich bewegen sollten, beobachtet, was tatsächlich geschieht, und überarbeitet seinen Plan, wenn ein Teil fehlt, festsitzt oder anderweitig vom Modell abweicht.
Das Team testete drei Produkte auf zwei Robotersystemen. In 30 Manipulationsversuchen entfernte der Roboter jedes Mal erfolgreich das Zielteil. Das Entfernen von Schrauben gelang ohne einen vorherigen Suchschritt in 60 % der Fälle, doch nachdem diese Suche hinzugefügt worden war, waren alle 30 von 30 Versuchen erfolgreich.
Physische Demonstrationen lieferten die anschaulichsten Beispiele. Als ein Elektromotor eine absichtlich festgesetzte Schraube enthielt, gab das System seinen ursprünglichen Plan zum Herausschrauben auf und fräste stattdessen den Deckel ab. Bei einem Winkelschleifer, bei dem eine Schraube fehlte, erkannte es deren Abwesenheit und übersprang den unnötigen Schritt.
Dieser Schwerpunkt auf der Anpassung an reale Hardware steht neben umfassenderen Bemühungen, Fabrikroboter flexibler zu machen, darunter die Arbeit von Mimic Robotics an einer menschenähnlichen Roboterhand für die industrielle Automatisierung.
Wirtschaftlichkeit im kommerziellen Einsatz noch unbewiesen
Der Planer von KIT kann wertvolle Komponenten priorisieren und zerstörerische Aktionen abwerten, sodass eine vollständige Demontage nicht immer das Ziel ist. Die Forschung zielt darauf ab, Teile zur Wiederverwendung, Wiederaufarbeitung oder zum Recycling zurückzugewinnen und dabei Schäden und Unsicherheiten zu berücksichtigen.
Die potenzielle installierte Basis ist beträchtlich. Die International Federation of Robotics gibt an, dass 2024 weltweit 4,664 Millionen Industrieroboter im Einsatz waren. Hersteller investieren außerdem in anpassungsfähigere Automatisierung – von der KI-Fabrikpartnerschaft von LG und Nvidia bis hin zu Mind Robotics’ Vorstoß zu Praxistests in echten Fabriken.
Jan Baumgärtner sagte gegenüber IEEE Spectrum, das langfristige Ziel bestehe darin, die automatisierte Demontage so weit zu skalieren, dass die Reparatur von Ausrüstung günstiger werden kann als die Herstellung von Ersatz. Die Forschung belegt diesen Business Case noch nicht. Sie liefert keine Angaben zu kommerziellen Einsätzen, Kapitalkosten, Kosten pro Gerät oder zum Durchsatz im großflächigen Praxiseinsatz.
Die nächsten aussagekräftigen Belege werden aus Tests mit einer größeren Bandbreite beschädigter Produkte und aus Betriebsdaten kommen, die die automatisierte Demontage mit der manuellen Reparatur vergleichen.
Vorerst hat KIT den ersten technischen Schritt demonstriert: einen Roboter, der erkennt, wenn der Demontageplan nicht funktioniert, und einen anderen Weg wählt.
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