Industrieroboterarm hebt in einem Lagergang eine Kiste an, während ein Arbeiter in Warnweste vorausgeht

Trainieren Sie Roboter mit Episoden, nicht mit Einzelbildern.

YPAI macht aus Demonstrationen von Menschen und Robotern synchronisierte, trainingsfertige Episoden, in denen Fehler, Eingriffe und Wiederherstellungen erhalten bleiben.

Repräsentative Episode
Greifen Fehler erkannt Korrektur durch Bediener:in Abgenommene Episode

Eine Box um ein Objekt kann die Wahrnehmung trainieren. Die Aufgabe kann sie nicht vermitteln.

Systeme für physische KI brauchen mehr als isolierte Labels. Sie müssen wissen:

Ein gelabeltes Einzelbild

  • Objektklasse
  • Objektposition

Eine vollständige Episode

  • was das System beobachtet hat
  • welche Anweisung oder welches Ziel galt
  • welche Aktion folgte
  • was sich in der Umgebung verändert hat
  • ob ein Kontakt stattfand
  • wann jede Aufgabenphase begann und endete
  • ob der Versuch erfolgreich war
  • warum er fehlgeschlagen ist
  • ob ein Mensch eingegriffen hat
  • wie das System den Ablauf wiederhergestellt hat

YPAI strukturiert diese Zusammenhänge als vollständige Episoden statt als unverbundene Einzelbilder.

Dasselbe gilt für die industrielle Bildverarbeitung: Eine visuelle Anomalie wird erst dann zu nützlichen Trainingsdaten, wenn sie mit Produkt, Station, Prozessschritt, Toleranz, Blickwinkel, Prüfmethode und Verwendungsentscheid verknüpft ist.

Das Projekt wird um die Entscheidung herum aufgebaut, die das System treffen muss.

Diese Entscheidung kann sein:

  • welches Objekt manipuliert werden soll
  • wie es gegriffen oder bewegt werden soll
  • ob eine Baugruppe korrekt ist
  • ob eine Oberfläche einen Defekt aufweist
  • ob das System fortfahren, anhalten, es erneut versuchen oder eskalieren soll

Die Festlegungen zu Ontologie, Aufnahmeprotokoll, Annotation und Abnahmeplan folgen dieser Entscheidung.

Beginnen Sie beim Engpass in den Daten.

YPAI übernimmt eine definierte Phase oder den gesamten Datenbetrieb.

  1. Einstiegspunkt: Neue Demonstrationen erfassen

    Beginnen Sie hier, wenn: Sie benötigen neue Interaktionsdaten von Menschen oder Robotern.

    Typisches Ergebnis: Strukturierte Demonstrationen mit synchronisierten Beobachtungen, Aktionen, Zuständen, Ergebnissen und Rechtenachweisen.

  2. Einstiegspunkt: Bestehende Roboterlogs strukturieren

    Beginnen Sie hier, wenn: Sie haben Daten, können sie aber nicht einheitlich für Training, Evaluierung oder Prüfung nutzen.

    Typisches Ergebnis: Versionierte Episoden mit normalisierten Schemata, validierter Stream-Synchronisierung und reproduzierbaren Exporten.

  3. Einstiegspunkt: Annotieren und evaluieren

    Beginnen Sie hier, wenn: Sie benötigen strukturierte Aufgabenbedeutung, Ergebnisse oder Ground Truth für die industrielle Bildverarbeitung.

    Typisches Ergebnis: Annotierte Episoden oder visuelle Datensätze mit Ontologie, Prüferprotokollen, Ergebnissen der Qualitätssicherung und Abnahmestatus.

  4. Einstiegspunkt: Den laufenden Datenbetrieb führen

    Beginnen Sie hier, wenn: Sie benötigen eine betriebliche Infrastruktur rund um den Datensatz.

    Typisches Ergebnis: Ein kontrollierter Workflow für Daten und Evaluierung, angebunden an Ihre Umgebung für die Modellentwicklung.

Ein Mähroboter auf nassem Gras bei Nacht neben Steinen, hohem Gras und einem Begrenzungskabel, eine Gartenleuchte

AUTONOMIE IM FREIEN

Der Rand gehört zur Aufgabe.

Für einen Mähroboter reicht eine auf sauberem Rasen gelernte Route nicht aus. Nasser Boden, Steine, Kabel und der Übergang vom Rasen zum Beet verändern jeweils den nächsten Schritt.

Anfahrt  →  Grenze ändert sich  →  Route wiederhergestellt

Die nützliche Aufzeichnung bewahrt den Kontext, der die Route verändert, nicht nur die Sekunden, in denen alles funktioniert.

Jede Episode erklärt, was geschehen ist.

Das genaue Schema wird für die Roboterplattform, den Policy-Stack und das Trainingsziel des Kunden definiert.

Eine Episode für Roboterlernen kann die folgenden Ebenen enthalten.

Repräsentatives Episodenschema

Aufgabenidentität
  • Episoden-ID
  • Aufgabenfamilie
  • Aufgabenvariante
  • Umgebung
  • Szene
  • Roboter oder Plattform
  • Bediener:in oder Erfassungsmethode
  • Protokollversion
  • Start- und Endbedingungen
Anweisung und Ziel
  • Anweisung in natürlicher Sprache
  • strukturiertes Aufgabenziel
  • Zielobjekt
  • Zielort
  • Randbedingungen
  • unzulässige Aktionen
  • Definition von Erfolg
  • Definition von Fehlschlag
Beobachtungen
  • Video von fester Kamera
  • egozentrisches Video
  • Video von Handgelenkkamera
  • Multikamera-Streams
  • RGB
  • Tiefe
  • Punktwolke
  • Audio
  • taktile oder Kraftdaten, sofern verfügbar
  • Umgebungs- und Gerätemetadaten
Roboter- und Umgebungszustand
  • Gelenkzustand
  • Pose des Endeffektors
  • Greiferzustand
  • Basispose
  • Objektzustand
  • Werkzeugzustand
  • Szenenzustand
  • Sensorzustand
  • Sicherheitszustand
  • Controller-Zustand
Aktionen
  • Translation
  • Rotation
  • Greiferbefehle
  • Gelenkbefehle
  • Navigationsaktionen
  • Werkzeugnutzung
  • Steuerungsmodus
  • Eingriff
  • Stopp oder erneuter Versuch
Aufgabenstruktur
  • Aufgabenphase
  • Teilaufgabe
  • Aktionssegment
  • Voraussetzung
  • Übergang
  • Kontaktereignis
  • Zustandsänderung
  • Abschlussereignis
Ergebnis
  • erfolgreich
  • teilweise erfolgreich
  • fehlgeschlagen
  • unterbrochen
  • unsicher
  • ungültig
  • menschlicher Eingriff erforderlich
  • erneuter Versuch eingeleitet
  • wiederhergestellt
  • abgebrochen
Fehler und Wiederherstellung
  • Fehlerpunkt
  • Fehlerkategorie
  • vorheriger Zustand
  • versuchte Aktion
  • Ursache in der Umgebung
  • Wahrnehmungsfehler
  • Planungsfehler
  • Steuerungsfehler
  • Eingriff durch Bediener:in
  • Wiederherstellungsaktion
  • abschließende Einstufung
Herkunftsnachweis und Qualität
  • Quelle
  • Rechtestatus
  • Erfassungsprotokoll
  • Kalibrierungsnachweis
  • Status der Sensorsynchronisierung
  • Annotationsversion
  • Prüfstatus
  • Problemhistorie
  • acceptance status
  • Datensatzversion

Das Episodenschema wird vor der Skalierung auf Produktionsumfang eingefroren.

Die Umsetzung richtet sich nach der Roboteraufgabe, dem Aufnahmeaufbau und der Evaluierung.

Ein kompakter Roboterarm auf einem niedrigen Holztisch in einem Wohnzimmer, über einem kleinen Klotz auf einem Tablett positioniert.
Aufnahme

Erfassen Sie die Aufgabe
dort, wo sie tatsächlich
stattfindet.

Die Aufnahmearchitektur hängt von Modell, Plattform, Aufgabe und Einsatzumgebung ab.

Ein Lieferroboter auf Rädern überquert nassen Gehweg neben einer Bordsteinkante in einer Wohnstraße.
Ausführung auf dem Roboter
Ein Lagergang mit Regalen und ein Arbeiter in Warnjacke, der sich von der Kamera entfernt.
Industrielle Felderfassung

Labeln Sie die Interaktion,
nicht nur das Objekt.

Annotation für physische KI muss den Zusammenhang zwischen Zeit, Zustand, Aktion und Ergebnis bewahren.

Nahaufnahme eines Robotergreifers, der sich um einen kleinen Holzklotz in einer flachen Schale schließt.
  1. Annäherung
  2. Kontakt
  3. Greifen
  4. Transfer
  5. Ablegen
Objektzustand / leer zu gefülltErgebnis / ErfolgFehler / Objekt fallen gelassenWiederherstellung / erfolgreicher erneuter Versuch

Die Taxonomie wird am Modellziel und an der Betriebsumgebung des Kunden ausgerichtet.

Daten für die industrielle Bildverarbeitung sollten die Entscheidung an der Linie abbilden.

Ein Defektlabel ohne Prozesskontext reicht möglicherweise nicht aus, um das System zu trainieren oder zu evaluieren, das darauf reagieren muss.

Draufsicht auf einen Lagerboden mit gestapelten Paletten, einem Arbeiter in Warnweste und einem autonomen mobilen Roboter, der eine beladene Palette transportiert.
Dasselbe Lagerbild bei starker Blendung.
Blendung
Dasselbe Lagerbild bei schwachem Licht.
Schwaches Licht
Dasselbe Lagerbild mit Bewegungsunschärfe.
Bewegungsunschärfe
Dasselbe Lagerbild, teilweise verdeckt.
Verdeckung

Der endgültige Datensatz erfasst das Label und die Bedingungen, unter denen die Prüfentscheidung getroffen wurde.

Reale Daten verankern das System.
Synthetische Daten erweitern die Abdeckung.

Reale Episoden, Simulationsausgaben und synthetische Szenarien durchlaufen einen dokumentierten Qualitäts- und Abnahmeprozess.

Ein Raster aus zwölf dunklen Tafeln, jede mit derselben skulpturalen Form, jeweils in einer anderen Ausrichtung fotografiert. Reale Basis Synthetische Abdeckung
  1. Basis
  2. Abdeckungslücken
  3. Generieren
  4. Plausibilität validieren
  5. Gegen reale Daten evaluieren
  6. Für den angegebenen Zweck abnehmen

Synthetische Daten sind ein Werkzeug für die Abdeckung, kein Ersatz für die Abnahme unter realen Bedingungen.

Ein einzelnes skulpturales Exemplar auf einer dunklen Tafel.
Abnahme auf Episodenebene

Die Qualität folgt der vollständigen Episode.

Der Qualitätsprozess beginnt vor der Erfassung oder Annotation und endet erst, wenn die Datensatzversion abgenommen ist.

AbgenommenNacharbeitNeu aufgenommenErsetztAbgelehnt

Wo Genauigkeit oder Bestehensquote die geeignete Kennzahl ist, schlägt YPAI nach der Kalibrierung in der Regel einen Zielbereich von 95 % bis 99 % vor; die genaue Kennzahl, der Schwellenwert und die Prüfmethode werden in der Leistungsbeschreibung (SOW) festgelegt.

Wird mit der abgenommenen Version geliefert  /  Episodenmanifest · Sensor- & Stream-Schema · Kalibrierungspaket · Ontologie & Annotationsleitfaden · Qualitätsbericht · Herkunfts- & Rechtenachweis · Datensatzversionsnachweis · Prüfsummen

Geliefert in RLDS, LeRobotDataset, MCAP, Parquet, JSONL, COCO, YOLO, KITTI oder einem kundenspezifischen Schema, oder darauf abgebildet. Die Formatunterstützung wird anhand der tatsächlichen Daten, des Loaders, der Toolchain und der Lieferanforderung geprüft.

Unterschiedliche Systeme erfordern unterschiedliche Datenprozesse.  Foundation Model für Roboter · Manipulation und Humanoide · industrielle Inspektion · Sensor und Gerät · Wiederherstellung bestehender Daten.

Senden Sie uns Roboter, Aufgabe und Datenanforderung.

Das System, die Aufgabe, die Datenquelle, die Sensoren, der Umfang, die Annotation und das Lieferformat. YPAI antwortet mit Machbarkeit, Methode, Schema, Qualitätssicherung und Abnahme, Lieferformat und den offenen Entscheidungen vor dem Start.

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