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Was ist ein Roboter?

Was ist ein Roboter

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“.

Wie ESCO Antriebstechnik die Automatisierung unterstützt

esco antriebstechnik gmbh trägt mit verschiedenen Produkten entscheidend zur Automatisierung bei, obwohl diese Produkte selbst keine Roboter sind und keine Roboter fertigen. Unsere HMI-Systeme, wie Touchpanels, ermöglichen eine intuitive und klare Steuerung komplexer Maschinenabläufe. Frequenzumrichter und Softstarter sorgen für effiziente Regelung und sanfte Anläufe von Motoren, während unsere I/O-Systeme die zuverlässige Kommunikation zwischen verschiedenen Komponenten ermöglichen. Zudem bieten Industrie-PCs eine robuste und leistungsfähige Plattform zur Steuerung und Überwachung automatisierter Prozesse. Somit unterstützt ESCO Unternehmen dabei, Automatisierungslösungen zu implementieren, zu optimieren und letztlich von den Vorteilen moderner Robotik maximal zu profitieren.

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