Kognitive Robotik am Fraunhofer IPA
Jens Kober coacht ab sofort Roboter am Fraunhofer IPA
Lernfähige Roboter, die sich ihrer Umgebung anpassen, brauchen nicht nur Daten, KI-Instrumente und Algorithmen, sondern auch die direkte Kommunikation mit Nutzern. Jens Kober will dieses Zusammenspiel verbessern und hat dabei als neuer Forschungsteamleiter am Fraunhofer IPA besonders die Baurobotik im Blick.
Professor Jens Kober vom Fraunhofer IPA
Fotograf: Rainer Bez
Roboter, die im Haushalt helfen, Patienten Essen bringen, bei Operationen assistieren, Tomaten im Gewächshaus ernten, auf Baustellen mitarbeiten oder Regale im Supermarkt einräumen, brauchen mehr als starre Abläufe. Sie müssen ihre Umgebung erfassen, auf Veränderungen reagieren und Aufgaben gemeinsam mit Menschen bewältigen. Genau an dieser Schnittstelle setzt Jens Kober an. Er ist neuer Forschungsteamleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und leitet am Institut für Künstliche Intelligenz der Universität Stuttgart die neue Abteilung Lernende und Interaktive Roboter, wie aus der Mitteilung des Fraunhofer IPA hervorgeht.
„Kognitive Roboter müssen mehr können als 24 Stunden am Tag in der Fabrikhalle die gleiche Tätigkeit auszuüben. Sie müssen wahrnehmen, was um sie herum passiert, reagieren, zum Teil in Eigenregie handeln, sich anpassen und gemeinsam mit ihrem menschlichen Gegenüber variierende Aufgaben erfüllen“, erklärt Jens Kober.
Menschen werden zu Trainern lernfähiger Roboter
Kognitive Roboter basieren auf einem komplexen Zusammenspiel unterschiedlicher Technologien. Dazu zählen Sensorik, Spracherkennung, Regelungstechnik und Mensch-Maschine-Interaktion. In diesem Feld entwickelt Kober KI-gestützte Methoden, Instrumente und Algorithmen, mit denen lernfähige Roboter über ihre Grundprogrammierung hinaus für ihren jeweiligen Einsatzbereich weitergeschult werden können.
Die dafür notwendigen Daten sollen nicht beliebig gesammelt werden. Sie entstehen gezielt während der Kommunikation und Interaktion zwischen Mensch und Roboter. Möglich ist das etwa über Tastatur, Touchscreen oder Berührungen. „Wir beziehen Menschen direkt in den Lernprozess ein“, erläutert Kober. „Sie stehen dem Roboter wie Trainer im Sport oder Lehrer in der Schule zur Seite. Das ist extrem wichtig, um kognitive Systeme effizient ans Laufen zu bringen.“
Warum starre Programmierung an Grenzen stößt
Eine zentrale Herausforderung liegt nicht allein darin, neue Informationen abzuspeichern und wieder abzurufen. Entscheidend ist, dass Roboter diese Informationen generalisieren und auf vergleichbare Situationen übertragen können.
Das ist besonders relevant, weil Einsatzumgebungen stark variieren. Jeder Haushalt, jedes Produkt im Supermarkt, jeder Patient und jede Kleinserie in der industriellen Produktion stellt andere Anforderungen. „Die unterschiedlichen Anwendungsfälle haben eines gemeinsam“, so Kober. „Es gibt unzählige Variationsmöglichkeiten der einzelnen Aufgaben“.
Roboter für jede denkbare Eventualität vorab zu programmieren, hält Kober daher für unrealistisch. Stattdessen sollen künftige Nutzerinnen und Nutzer in die Lage versetzt werden, ihre Roboter selbst anzulernen und einzuarbeiten. „Denn sie kennen das Einsatzgebiet und seine Anforderungen am besten“, so Kober.
Baurobotik rückt am Fraunhofer IPA in den Fokus
Am Fraunhofer IPA will Kober seine Forschung zur kognitiven Robotik auf die nächste Stufe bringen. Bislang lag sein Schwerpunkt vor allem auf der Entwicklung und Optimierung von Algorithmen. Nun soll die Mensch-Maschine-Interaktion stärker in den Mittelpunkt rücken.
Als neuer Forschungsteamleiter nimmt er dabei insbesondere die Baurobotik in den Blick. Das Feld steht exemplarisch für variable Aufgaben, wechselnde Umgebungen und hohe Anforderungen an robuste, lernfähige Systeme. „Was mich dabei wirklich motiviert ist, einen Schritt weiterzugehen – aus dem Labor heraus in Richtung anwendungsorientierte Forschung.“
Was der Standort Stuttgart für kognitive Robotik bietet
Das Innovationsökosystem der Region Stuttgart spielt für diese Arbeit eine zentrale Rolle. Laut Mitteilung bietet die Region eine starke universitäre und außeruniversitäre KI- und Robotik-Forschung sowie ein industrielles Umfeld, das bereit ist, in Robotik, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen zu investieren. Für Kober entsteht daraus ein Umfeld, in dem Forschung und Anwendung enger zusammenrücken können. „Hier kann ich das gesamte Spektrum von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung abdecken.“
Jens Kober ist seit März 2026 ordentlicher Professor für Grundlagen der Kognitiven Robotik am Institut für Künstliche Intelligenz der Universität Stuttgart und Forschungsteamleiter am Fraunhofer IPA. Zuvor war der 44-Jährige außerordentlicher Professor und Assistenzprofessor an der TU Delft in den Niederlanden. Weitere Stationen waren unter anderem die Universität Bielefeld, das Honda Research Institute Germany, das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme und die Technische Universität Darmstadt.
Kober wurde unter anderem mit dem Robotics Science and Systems Early Career Award 2022 und dem IEEE-RAS Early Academic Career Award in Robotics and Automation 2018 ausgezeichnet. Seine Doktorarbeit erhielt 2013 den Georges Giralt PhD Award als beste Doktorarbeit im Bereich Robotik in Europa im Jahr 2012.
FAQ: Kognitive Robotik am Fraunhofer IPA
1. Was bedeutet kognitive Robotik am Fraunhofer IPA?
Kognitive Robotik beschreibt lernfähige Roboter, die ihre Umgebung wahrnehmen, reagieren, sich anpassen und mit Menschen variable Aufgaben erfüllen.
2. Warum ist kognitive Robotik für die Industrie relevant?
Industrielle Anwendungen wie Kleinserien erfordern flexible Systeme, die nicht für jede Eventualität vorab programmiert werden können.
3. Welche Rolle spielt der Mensch in der kognitiven Robotik?
Menschen sollen Roboter direkt anlernen und ihnen wie Trainer oder Lehrer helfen, Aufgaben effizienter zu bewältigen.
4. Warum steht Baurobotik bei der kognitiven Robotik im Fokus?
Jens Kober will am Fraunhofer IPA insbesondere die Baurobotik betrachten, weil dort variable Aufgaben und anwendungsorientierte Forschung zusammenkommen.
5. Wer treibt kognitive Robotik in Stuttgart voran?
Jens Kober ist Professor an der Universität Stuttgart und Forschungsteamleiter am Fraunhofer IPA.