Die Idee hinter der Zusammenarbeit ist einfach formuliert, aber technologisch anspruchsvoll: Roboter sollen besser verstehen, was um sie herum passiert und flexibler auf neue Situationen reagieren können. Dafür entwickeln Forschende von TUM MIRMI und MIT CSAIL in gemeinsamen Forschungs-Tandems Anwendungen für die KI-basierte Robotik. Einmal im Jahr werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beider Einrichtungen für jeweils drei Monate an den Partnerstandort wechseln, um neue Technologien gemeinsam zu entwerfen, zu testen und zu validieren.

Zwei Forschungszentren, ein gemeinsames Ziel

Das MIT CSAIL zählt zu den weltweit führenden Zentren für Computerwissenschaften und Künstliche Intelligenz. Seine Direktorin Daniela Rus gehört zu den international bekanntesten Robotik-Forschenden. Die kürzlich mit dem High-Tech-Preis des Bayerischen Ministerpräsidenten ausgezeichnete Wissenschaftlerin gilt unter anderem als Pionierin hocheffizienter neuronaler Netze, sogenannter liquid neural networks, sowie von Roboterkollektiven. Weitere Schwerpunkte ihrer Arbeit sind Soft-Robotik, menschengerechtes autonomes Fahren und KI-Systeme, die sich am menschlichen Gehirn orientieren.

Auch das TUM MIRMI zählt zu den großen Forschungszentren auf diesem Gebiet. Mit knapp 80 Professorinnen und Professoren ist es weltweit eines der größten Institute für Robotik und KI. Gleichzeitig gilt die Region München als eines der wichtigsten europäischen Ökosysteme für diese Technologien. Die Partnerschaft mit dem MIT soll die internationale Sichtbarkeit der TUM weiter stärken, Forschende beider Institutionen zusammenbringen und die Attraktivität der Region für junge Talente erhöhen.

Roboter sollen aus Daten und Erfahrungen lernen

Im ersten Forschungs-Tandem geht es um die Frage, wie Robotersysteme aus großen Mengen unstrukturierter Sensordaten lernen können. Unter der Leitung von Prof. Vincent Sitzmann vom MIT sowie Prof. Achim Lilienthal und Dr. Daniel Dücker von der TUM entwickeln die Forschenden neue KI-Modelle für Roboter, die sich auch in komplexen und bislang unbekannten Umgebungen zurechtfinden sollen.

Dabei kommen unter anderem generative KI und Large Video Models zum Einsatz. Sie sollen eine flexible Pfadplanung ermöglichen und dazu beitragen, dass Roboter nicht nur bekannte Abläufe wiederholen, sondern besser auf neue Aufgaben und Szenarien reagieren können.

Das zweite Forschungs-Tandem richtet den Blick auf die Produktion. Das Team um Prof. Mina Konaković Luković vom MIT und Prof. Kathrin Dörfler von der TUM arbeitet an KI-gestützten Methoden für nachhaltige robotische Fertigungsprozesse. Im Mittelpunkt steht die Verbindung von Computer-gestütztem Design, digitalen Zwillingen und robotischer Fertigung.

Forschung zwischen Labor und Anwendung

Der wissenschaftliche Koordinator der strategischen Partnerschaft, Dr. Daniel Dücker von der TUM, sieht in der Kooperation einen wichtigen Schritt für die weitere Entwicklung: „einen weiteren Schub für unsere Forschung und einen wichtigen Impuls für eine stärkere Zusammenarbeit“. Bereits vor Beginn der Partnerschaft hatte der MIRMI-Wissenschaftler am MIT geforscht.

Für Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume steht die Verbindung für internationale Zusammenarbeit auf höchstem Niveau: „MIT und TUM – ein perfect match! Das MIT CSAIL steht für wissenschaftliche Exzellenz und mutige Zukunftsgestaltung. Das passt perfekt zur TUM. Die gemeinsame Vision: Das Leben der Menschen durch Hightech besser machen. Unsere Hightech-Preisträgerin, Robotik-Pionierin und CSAIL-Direktorin Daniela Rus steht für internationale Vernetzung. Schön, dass sie die Verbindung zwischen Boston und Bayern, zwischen MIT und TUM in dieser Partnerschaft lebt.“

Der Präsident der TUM, Prof. Hofmann, betont die Bedeutung des neuen Verbunds: „Es freut mich sehr, dass wir mit der strategischen Partnerschaft zwischen TUM MIRMI und dem MIT CSAIL nun einen der besten und erfahrensten Kooperationspartner aus dem Bereich der Robotik und KI gewinnen konnten. In den ersten Forschungs-Tandems werden wir nun gemeinsam zukunftsfähige Lösungen im Bereich der KI-basierten Robotik entwickeln.“

Auch Prof. Lorenzo Masia, Executive Director des MIRMI und TUM-Sprecher der strategischen Partnerschaft, sieht vor allem für den wissenschaftlichen Nachwuchs neue Möglichkeiten: „In Partnerschaft mit dem MIT und den dazugehörigen Forschungs-Tandems haben wir eine neue Form der Zusammenarbeit gefunden, die insbesondere unseren jungen Forschenden einen optimalen Austausch auf höchstem wissenschaftlichem Niveau bietet.“

Daniela Rus beschreibt die Kooperation als Verbindung komplementärer Stärken: „Das MIT und die TUM teilen das gemeinsame Engagement, Wissenschaft voranzutreiben, die wirklich zählt: Wissenschaft, die sowohl visionär ist als auch einen engen Bezug zur Praxis hat. Durch diese Zusammenarbeit haben wir die Möglichkeit, die synergetischen und sich ergänzenden Stärken des MIT und der TUM zu bündeln: langfristige wissenschaftliche Ambitionen, Forschungstalente von Weltklasse, enge Zusammenarbeit mit der Industrie sowie „Living Labs“, in denen neue Ideen getestet, verfeinert und in die Praxis umgesetzt werden können. Ich bewundere die Arbeit des TUM MIRMI schon seit Langem und freue mich sehr darauf, gemeinsam mit Professor Lorenzo Masia und seinem Team diese Partnerschaft auszubauen und die Zukunft der KI, der Robotik und der menschenzentrierten Technologie mitzugestalten.“