Kofinanziert von derEuropäischen Union
Diese Maßnahme wird mitfinanziert durch Steuermittel auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
Embodied AI
for adaptive
Robotic Industrial
Systems
EMAIRIS erforscht die nächste Generation industrieller Robotersysteme — lernfähig, kontextsensitiv, adaptiv. Wahrnehmung, Entscheidung und Aktion als ein integriertes System.
Projektüberblick
Das EMAIRIS
Forschungsvorhaben
EMAIRIS ist ein Verbundprojekt der Wandelbots GmbH und der Technischen Universität Dresden, gefördert im Rahmen des ESF Plus — MINT-Fachkräfteprogramms im Freistaat Sachsen.
Industrielle Roboter operieren heute auf Basis starrer Bewegungsprogramme. Sie reagieren kaum auf Abweichungen oder neue Produktionsbedingungen — das limitiert Flexibilität und Wirtschaftlichkeit, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen.
EMAIRIS schafft hier die technologische Grundlage: Embodied Artificial Intelligence verbindet die physische Präsenz des Roboters mit kognitiven und sensorischen Fähigkeiten. Roboter nehmen ihre Umgebung wahr, lernen aus Erfahrung, treffen eigenständig Entscheidungen und passen ihr Verhalten in Echtzeit an — ohne manuelle Reprogrammierung.
Die Forschungsergebnisse fließen direkt in die Wandelbots NOVA-Plattform ein und schaffen die Basis für eine neue Generation adaptiver Robotiklösungen.
Forschungsziele
Was EMAIRIS erreichen will
Das Vorhaben schafft neue wissenschaftlich-technische Grundlagen entlang von vier integrierten Schwerpunkten — von der Wahrnehmung bis zur sicheren Zertifizierbarkeit.
Wahrnehmen & Entscheiden
Entwicklung einer einheitlichen Systemarchitektur, die sensorische Datenverarbeitung, Steuerungslogik und kognitive Entscheidungsfindung zu einem integrierten, echtzeitfähigen System verbindet. Roboter sollen ihre Umgebung semantisch interpretieren und situativ handeln.
Lernen & Übertragen
Erforschung von Lernverfahren, die Roboter befähigen, in der Simulation trainierte Fähigkeiten auf reale Umgebungen zu übertragen und sich im laufenden Betrieb kontinuierlich weiterzuentwickeln — ohne zuvor erworbenes Wissen zu verlieren.
Verteilt & Skalierbar
Konzeption einer skalierbaren Infrastruktur, die KI-Prozesse dynamisch zwischen lokaler Verarbeitung am Gerät, Edge-Systemen und Cloud-Diensten verteilt — latenzoptimiert und auf industrielle Kommunikationsstandards ausgerichtet.
Erklärbar & Zertifizierbar
Entwicklung von Ansätzen zur Transparenz und Nachvollziehbarkeit adaptiver KI-Entscheidungen sowie Sicherheitskonzepten, die den Einsatz in sicherheitskritischen Produktionsumgebungen ermöglichen und industriellen Normen entsprechen.
Projektstruktur
Fünf Arbeitspakete, ein Ziel
Das Vorhaben gliedert sich in fünf aufeinander aufbauende Phasen — von der Grundlagenanalyse bis zum validierten Demonstrator.
Systematische Erfassung des wissenschaftlichen und technologischen Entwicklungsstands. Identifikation offener Forschungsfragen und Erarbeitung einer strukturierten Wissensbasis als Fundament für alle Folgearbeiten.
Entwicklung eines technologischen Gesamtkonzepts: Definition der Systemarchitektur, Spezifikation der funktionalen Module und Aufbau einer simulationsbasierten Entwicklungs- und Testumgebung.
Praktische Umsetzung der Systemarchitektur im Laborumfeld. Zentrale Komponenten werden als funktionsfähige Prototypen implementiert und integriert. Erste Experimente belegen die grundsätzliche Lern- und Anpassungsfähigkeit des Systems.
Implementierung auf einer physischen Roboterplattform und umfassende Validierung unter realitätsnahen Produktionsbedingungen. Schwerpunkte: Übertragbarkeit von Simulationsergebnissen auf reale Systeme, Systemstabilität, Energieeffizienz sowie erste Sicherheits- und Erklärbarkeitsmechanismen.
Konsolidierung aller Projektergebnisse, technische Abschlussdokumentation und Vorbereitung der Weiterführung. Erarbeitung einer Verwertungsstrategie sowie wissenschaftliche Publikation der zentralen Erkenntnisse.
Projektverlauf
Von der Analyse zur Validierung
Das Projekt durchläuft fünf aufeinander aufbauende Phasen über die gesamte Laufzeit.
Analyse
Wissenschaftlicher Stand erfasst, Grundlagen geschaffen
Konzept
Architektur & Simulationsumgebung definiert
Prototyp
Funktionsfähiger Prototyp im Labor
Validierung
Demonstrator validiert, Sicherheit bewertet
Verwertung
Dokumentation & Verwertungskonzept
Relevanz
Warum EMAIRIS jetzt wichtig ist
Das Projekt adressiert zentrale Herausforderungen der industriellen Transformation — wirtschaftlich, technologisch und gesellschaftlich.
Der globale Markt für KI-basierte Industrierobotik wächst mit rund 25 % jährlich und wird bis 2030 ein Volumen von über 30 Milliarden USD erreichen. Gleichzeitig bremsen starre Programmierprozesse, hohe Integrationskosten und Fachkräftemangel den breiten Einsatz von Automatisierungstechnologien.
EMAIRIS schließt diese Lücke: mit adaptiven Systemen, die ohne tiefgreifende Programmierkenntnisse betrieben werden können und damit Automatisierung auch für kleine und mittlere Unternehmen wirtschaftlich machen.
Die Projektergebnisse fließen direkt in die NOVA-Plattform von Wandelbots ein — und stärken den Industriestandort Sachsen als europäischen Leitstandort für adaptive Robotik und Künstliche Intelligenz.
Wirtschaftliche Wirkung
Kürzere Inbetriebnahmezeiten, reduzierte Integrationskosten und erhöhte Produktionsflexibilität — insbesondere für KMU ohne tiefgehende Automatisierungserfahrung.
Digitale Innovation
EMAIRIS verankert Sachsen als europäischen Leitstandort für adaptive Robotik und KI — eingebettet in Cluster wie Silicon Saxony und Smart Systems Hub.
Nachhaltige Produktion
Adaptive Steuerung reduziert Ausschuss und Materialverschwendung. Energieeffiziente Architekturen leisten einen Beitrag zur grünen Transformation der Industrie.
Fachkräfte & Qualifizierung
Das Projekt bildet hochspezialisierte Fachkräfte an der Schnittstelle von Robotik, KI und industrieller Produktion aus — und sichert qualifizierte Beschäftigung dauerhaft in der Region.
Konsortium
Die Partner hinter EMAIRIS
Zwei komplementäre Partner vereinen industrielle Entwicklungsstärke mit wissenschaftlicher Methodenkompetenz.
Gegründet 2017 als Spin-off der TU Dresden, entwickelt Wandelbots mit der NOVA-Plattform ein herstellerunabhängiges Software-Ökosystem für industrielle Robotik. NOVA verbindet IT und OT, unterstützt mehr als 300 Robotermodelle und ermöglicht die durchgängige Planung, Simulation und Steuerung von Roboteranwendungen — ohne klassische Programmierkenntnisse.
Dresden, Sachsen · wandelbots.com
Der Lehrstuhl für Kommunikationsnetze (ComNets) erforscht Vernetzung und Intelligenz cyber-physischer Systeme. Schwerpunkte liegen auf Edge- und Cloud-Architekturen, 5G/6G-Netzen, Tactile Internet sowie verteilten KI-Methoden für industrielle Anwendungen. Im Projekt verantwortet die TUD die wissenschaftliche Leitung und die Publikation der Forschungsergebnisse.
Dresden, Sachsen · tu-dresden.de
Markt & Verwertung
Globales Wachstumsfeld: KI-basierte Industrierobotik
Die Forschungsergebnisse fließen direkt in die NOVA-Plattform ein — als neue Module für adaptive Steuerung, Echtzeit-KI und sensorgestützte Lernprozesse.
Der globale Markt für Artificial Intelligence in Robotics wird bis 2030 auf über 30 Milliarden USD wachsen — bei einer jährlichen Wachstumsrate von rund 25 %. Wandelbots adressiert diesen Markt mit der NOVA-Plattform und einem breiten Netzwerk aus Industrie- und Technologiepartnern.
Die im Projekt entwickelten Technologien werden als Software-Add-ons in NOVA integriert und über Subscription- und Lizenzmodelle vermarktet. Bestehende Industriekunden können die neuen Funktionen unmittelbar in ihre Produktionsprozesse einbinden.
Mittelfristig plant Wandelbots die Lizenzvergabe an Roboterhersteller, Systemintegratoren und OEM-Partner — und erschließt damit den Weg zu einem signifikanten internationalen Marktanteil im Segment der KI-basierten Robotiksteuerung.
Förderung
Kofinanziert von der Europäischen Union & dem Freistaat Sachsen
EMAIRIS wird im Rahmen des ESF Plus — MINT-Fachkräfteprogramms im Freistaat Sachsen durch die Sächsische Aufbaubank (SAB) kofinanziert. Ziel der Förderung ist die Sicherung qualifizierter Fachkräfte und die Stärkung des Innovationsstandorts Sachsen.
Kofinanziert von derEuropäischen Union
Diese Maßnahme wird mitfinanziert durch Steuermittel auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
Dieses Vorhaben wird im Rahmen des Operationellen Programms ESF Plus des Freistaates Sachsen 2021–2027 aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Plus (ESF Plus) und des Freistaates Sachsen kofinanziert. Der Europäische Sozialfonds Plus ist das wichtigste Instrument der EU zur Förderung von Beschäftigung, sozialer Inklusion und Bildung in Europa.