Was ist ein Roboter?

Posted by esco

25.06.2025

On 10.06.2024

Roboter Grundlagen und Trends

Unter Robotern versteht man technische Apparate, die dazu geschaffen wurden, dem Menschen häufig wiederkehrende Arbeiten abzunehmen. Solch eine Maschine kann sowohl ortsfest als auch mobil sein. Ortsfest bedeutet, dass sie an einem Ort aufgestellt wird und dort verbleibt. Der mobile Apparat hingegen kann bewegt werden und ist daher flexibler von seinen Einsatzmöglichkeiten her. Auch als Maschinenmensch bezeichnet, wird der Roboter in der Regel computergesteuert. Die Bezeichnung wurde bereits im Jahr 1920 vom Schriftsteller Karel Čapek geprägt, deren Bedeutung hat sich aber bis zum heutigen Tag natürlich grundlegend geändert. In dem vom tschechischen Schriftsteller Karel Čapek veröffentlichten Theaterstück wurden Maschinenmenschen erstmals als Robot bezeichnet.

Seit wann gibt es Robotersysteme?

Der Wunsch nach Dingen, welche die Arbeit erleichtern, ist beinahe so alt wie die Menschheit selbst. Bereits Aristoteles dachte bei den alten Griechen an automatisch arbeitende Maschinen. Bis es so weit war, sollte es dann aber noch etwa 2.000 Jahre dauern. Mechanisch arbeitende Maschinen wurden bereits im ausgehenden Mittelalter geschaffen. Erst die in den 1940er-Jahren erfundene Transistortechnik legte allerdings die Basis dafür, dass Maschinen programmiert werden konnten. Der Ingenieur Joseph Engelberger gilt als der Vater der modernen Robotik. Gemeinsam mit dem Erfinder George Devol entwickelte Engelberger den ersten Robotertyp, der im Jahr 1954 zum Patent angemeldet wurde. Es handelte sich um einen typischen Knickarmroboter. 1959 wurde der Prototyp des eine Tonne schweren Modells der Öffentlichkeit vorgestellt. Das hydraulisch betriebene Modell wurde über eine Magnettrommel programmiert und war so in der Lage, etwa 200 verschiedene Operationen auszuführen. Ab 1961 wurde dieser Prototyp erfolgreich bei General Motors eingesetzt.

Die Automobilindustrie war also die erste, welche Robotersysteme erfolgreich einsetzte. 1973 war ein weiteres interessantes Jahr in der Robotergeschichte. Die Augsburger Firma Kuka stellte mit dem Modell Famulus den ersten sechsachsigen und rein elektromechanisch betriebenen Roboter vor. Dieses Bauprinzip hat sich bis heute bewährt und Kuka ist nach wie vor einer der führenden Hersteller von Robotersystemen.

Roboterarten Wie bereits in der Definition erwähnt, gibt es ortsfeste und mobile Apparate. Die bekannteste Art sind die Industrieroboter. Was diese genau sind und können, legt die VDI-Richtlinie 2860 genau fest. Gemäß dieser Richtlinie lautet die Definition für einen Industrieroboter wie folgt: „Industrieroboter sind universell einsetzbare Bewegungsautomaten mit mehreren Achsen, deren Bewegungen hinsichtlich Bewegungsfolge und Wegen bzw. Winkeln frei (d. h. ohne mechanischen bzw. menschlichen Eingriff) programmierbar und gegebenenfalls sensorgeführt sind. Sie sind mit Greifern, Werkzeugen oder anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar und können Handhabungs- und/oder Fertigungsaufgaben ausführen.“

Neben dem Industrieroboter, der aus der täglichen Arbeitswelt nicht mehr wegzudenken ist, gibt es noch weitere Roboterarten. Die bekanntesten sind unter anderem der Medizinroboter, der Serviceroboter und der Erkundungsroboter. Die Medizinroboter werden, wie es der Name bereits vermuten lässt, in allen medizinischen Bereichen eingesetzt. Das kann die Diagnostik ebenso sein wie die Chirurgie oder die Pflege. Mittlerweile gibt es sogar Roboter für den privaten Gebrauch. Denken Sie an die Staubsauger- oder die Rasenroboter.

Cobots (Kollaborative Roboter)

Cobots sind Roboter, die speziell dafür entwickelt wurden, direkt mit dem Menschen zusammenzuarbeiten. Sie sind in der Regel kleiner, leichter und mit Sensorik ausgestattet, die eine sichere Interaktion ermöglicht. Cobots werden häufig in Montageprozessen, der Qualitätskontrolle oder in der Forschung eingesetzt. Im Unterschied zu klassischen Industrierobotern benötigen sie oft keine aufwändigen Schutzvorrichtungen, was sie besonders flexibel macht.

Führende Hersteller in diesem Bereich sind unter anderem Universal Robots aus Dänemark, Bosch Rexroth (Kassow Robots) mit innovativen kollaborativen Lösungen die kompakte und leistungsstarke 7-Achs-Cobots anbieten.

Die Japan Robot Association wiederum unterscheidet folgende Roboterarten:

Manual Manipulator: ein Gerät, das nicht über ein Programm, sondern direkt vom Bediener geführt wird.
Fixed Sequence Robot: ein Handhabungsgerät, das konsequent nach einem bestimmten Bewegungsmuster arbeitet. Das Ändern dieses Musters ist vergleichsweise aufwendig.
Variable Sequence Robot: ähnelt dem Fixed Sequence Robot. Allerdings kann man hier den Bewegungsablauf schnell und unkompliziert ändern.
Playback Robot: Der Bewegungsablauf wird diesem Gerät einmal durch den Bediener vorgeführt und dabei fest gespeichert. So kann der Bewegungsablauf beliebig oft wiederholt werden.
Numerical Control Robot: Bei diesem Gerät werden die Informationen über den Bewegungsablauf über Taster, Schalter oder Datenträger eingegeben.
Intelligent Robot: Dabei handelt es sich um den modernsten Roboterapparat. Der Programmablauf wird selbsttätig entsprechend des Werkstückes angepasst.

Heutzutage kommen in den meisten Fällen die Intelligent Robots zum Einsatz. Solche modernen Robotersysteme sind programmier- und umrüstbar und daher für eine Vielzahl an Aufgaben nutzbar.

Heutige Trends der Robotik

Ein aktueller Trend sind humanoide Roboter, die menschlichen Bewegungsabläufen und Kommunikationsfähigkeiten immer näherkommen. Sie sollen künftig stärker in Bereichen wie Betreuung, Unterhaltung und sozialen Interaktionen eingesetzt werden. Führende Unternehmen, die an humanoiden Robotern arbeiten, sind Tesla mit dem Roboter “Optimus”, Boston Dynamics mit “Atlas” und “Spot” sowie SoftBank Robotics mit “Pepper” und “Nao”.

Weight	1,5 kg
Dimensions	105 × 130 × 156 cm
Marke	TOSHIBA Seit Mitte 1998 besteht eine erfolgreiche Partnerschaft mit TOSHIBA, die nun seit 27 Jahren hält. Gemeinsam haben wir bedeutende Fortschritte erzielt und unsere Marktstellung kontinuierlich gestärkt. Leistungsbereich 0,1kW bis 315kW - Schutzart IP00/IP20/IP55
IP-Schutzklasse	IP20
Netzspannung	200-240V \| 1ph.
Nennleistung in kW Mit diesem Filter können Sie Produkte anhand ihrer elektrischen Leistung auswählen. Es stehen vorgegebene Werte wie 0,4 kW, 100 kW oder 500 kW zur Verfügung, die Sie durch einfaches Anklicken auswählen können. So finden Sie schnell Geräte mit der gewünschten Leistungsspanne.	2,2kW 2,2 kW Frequenzumrichter. Die angegebene Leistung bezieht sich auf die jeweilige Spannungsklasse. (230V oder 400V)
Kommunikation	RS 485

Weight	2,2 kg
Dimensions	140 × 170 × 150 cm
Marke	TOSHIBA Seit Mitte 1998 besteht eine erfolgreiche Partnerschaft mit TOSHIBA, die nun seit 27 Jahren hält. Gemeinsam haben wir bedeutende Fortschritte erzielt und unsere Marktstellung kontinuierlich gestärkt. Leistungsbereich 0,1kW bis 315kW - Schutzart IP00/IP20/IP55
IP-Schutzklasse	IP20
Netzspannung	200-240V \| 3ph.
Nennleistung in kW Mit diesem Filter können Sie Produkte anhand ihrer elektrischen Leistung auswählen. Es stehen vorgegebene Werte wie 0,4 kW, 100 kW oder 500 kW zur Verfügung, die Sie durch einfaches Anklicken auswählen können. So finden Sie schnell Geräte mit der gewünschten Leistungsspanne.	4kW 4 kW Frequenzumrichter. Die angegebene Leistung bezieht sich auf die jeweilige Spannungsklasse. (230V oder 400V)
Kommunikation	Ethernet , RS 485
Sicherheitsfunktion	STO Die Option STO signalisiert, dass der Frequenzumrichter über die integrierte Safe Torque Off (STO)-Funktion verfügt. Mit STO schützen Sie Ihre Anlage aktiv, indem der Frequenzumrichter den Motor in einen drehmomentlosen Zustand versetzt – etwa bei Notabschaltungen oder Sicherheitsereignissen. So erreichen Sie höchste Sicherheitsstandards und verhindern potenziell gefährliche Situationen.

Weight	51,5 kg
Dimensions	320 × 1015 × 340 cm
Marke	TOSHIBA Seit Mitte 1998 besteht eine erfolgreiche Partnerschaft mit TOSHIBA, die nun seit 27 Jahren hält. Gemeinsam haben wir bedeutende Fortschritte erzielt und unsere Marktstellung kontinuierlich gestärkt. Leistungsbereich 0,1kW bis 315kW - Schutzart IP00/IP20/IP55
IP-Schutzklasse	IP55
Netzspannung	380-500V \| 3ph. Unsere Frequenzumrichter arbeiten mit 400V 3-phasiger Stromversorgung und bieten Ihnen höchste Effizienz und Leistungsstärke. Sie versorgen leistungsstarke Motoren mit konstantem Drehmoment und ermöglichen so einen reibungslosen, gleichmäßigen Betrieb Ihrer Anlagen. Durch die 3-phasige Einspeisung verteilen Sie Lasten optimal, vermeiden Überhitzungen und verlängern die Lebensdauer Ihrer Geräte. Profitieren Sie von standardisierten 400V-Systemen, die sich problemlos in Ihre bestehende Infrastruktur integrieren lassen, und senken Sie Ihre Betriebskosten durch verbesserte Energieumwandlungsraten.
Nennleistung in kW Mit diesem Filter können Sie Produkte anhand ihrer elektrischen Leistung auswählen. Es stehen vorgegebene Werte wie 0,4 kW, 100 kW oder 500 kW zur Verfügung, die Sie durch einfaches Anklicken auswählen können. So finden Sie schnell Geräte mit der gewünschten Leistungsspanne.	30kW 30 kW Frequenzumrichter. Die angegebene Leistung bezieht sich auf die jeweilige Spannungsklasse. (230V oder 400V) , 37kW 37 kW Frequenzumrichter. Die angegebene Leistung bezieht sich auf die jeweilige Spannungsklasse. (230V oder 400V)
Kommunikation	Ethernet , RS 485
Sicherheitsfunktion	STO Die Option STO signalisiert, dass der Frequenzumrichter über die integrierte Safe Torque Off (STO)-Funktion verfügt. Mit STO schützen Sie Ihre Anlage aktiv, indem der Frequenzumrichter den Motor in einen drehmomentlosen Zustand versetzt – etwa bei Notabschaltungen oder Sicherheitsereignissen. So erreichen Sie höchste Sicherheitsstandards und verhindern potenziell gefährliche Situationen.
ATEX Ein ATEX-Touchpanel, das für Zone 2/22 (Kategorie 3 G/D) zertifiziert ist, wurde speziell geprüft und zugelassen, um gefahrlos in Bereichen mit potenziell explosionsfähigen Gas- oder Staubatmosphären eingesetzt zu werden. Die mechanische Konstruktion, die elektrischen Komponenten und die Oberflächentemperaturen sind so ausgelegt, dass keinerlei Zündquellen entstehen. Damit erfüllen solche Panels die Anforderungen der ATEX-Richtlinie (2014/34/EU) und bieten zugleich eine nutzerfreundliche Bedienoberfläche in explosionsgefährdeten Industrieumgebunge	ATEX
Fernwartung	JA (Webserver)

Weight	3,5 kg
Dimensions	188 × 257 × 182 cm
Marke	escodrives 2017 erweiterte ESCO sein Portfolio mit der escodrives-Serie. Die Frequenzumrichter-Serie S3 überzeugt durch ihre vielfältigen Einsatzbereiche, Ihre einfache Bedienung und das zahlreiche Zubehör. Leistungsbereich 0,37kW bis 37kW - Schutzart IP20/IP66
IP-Schutzklasse	IP66
Netzspannung	200-240V \| 1ph.
Nennleistung in kW Mit diesem Filter können Sie Produkte anhand ihrer elektrischen Leistung auswählen. Es stehen vorgegebene Werte wie 0,4 kW, 100 kW oder 500 kW zur Verfügung, die Sie durch einfaches Anklicken auswählen können. So finden Sie schnell Geräte mit der gewünschten Leistungsspanne.	2,2kW 2,2 kW Frequenzumrichter. Die angegebene Leistung bezieht sich auf die jeweilige Spannungsklasse. (230V oder 400V)
Kommunikation	RS 485

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