Ein Einblick in die Roboterprogrammierung

Roboterprogrammierung

Die geschichtliche Entwicklung der Roboterprogrammierung

In meinem Artikel „Die unglaubliche Geschichte der Automaten“ bin ich schon bereits auf die Geschichte der Roboter eingegangen. Deswegen hier nur ein kurzer Vermerk über die geschichtliche Entwicklung der Roboterprogrammierung.

Die Roboterprogrammierung an sich ist keine neue Wissenschaft, wie manche vielleicht ahnen würden. Schon die Ägypter und Griechen konstruierten zu ihrer komplexe Roboter. Der ägyptische Tüftler Heron beschäftigte sich im damaligen Alexandria schon mit der Roboterprogrammierung. Auf ihn sind Erfindungen wie automatische Türen, die Dampfturbine und Waffen wie Katapulte sowie die Maschinenarmbrust zurück zu führen. Jedoch wurde das Potential seiner Erfindungen in der damaligen Zeit nicht gesehen. In welch einer Welt würden wir heute bloß leben, wenn diese Erfindungen, vor 2000 Jahren schon eingesetzt würden?

In der heutigen Zeit können bei der Roboterprogrammierung auf mehrere verschiedene Programmiersprachen (zum Beispiel C++ oder JAVA) zurückgegriffen werden. Nichtsdestotrotz entstehen bei der Roboterprogrammierung ein immenser Aufwand und dementsprechend hohe Kosten. Um dem etwas entgegenzuwirken werden im weiteren Verlauf des Artikels die Kategorien der Online- und Offlineprogrammierung aufgeführt.

In der Zukunft wird die Roboterprogrammierung sich noch schnelllebiger und weiter entwickeln als in der Vergangenheit. Forscher und Programmierer arbeiten daran die Sprache der Menschen auf eine natürliche Art und Weise simulieren zu können. Außerdem sollen Roboter in Zukunft die Fähigkeit besitzen selbst Entscheidungen zu treffen und generell eigenständig zu handeln.

Roboterprogrammierung

Der Bereich der Roboterprogrammierung bietet Programmierern, beziehungsweise Anwendern, diverse verschiedene Programmiersprachen an, um deren Roboter zu kodieren. Bei jeder Programmiersprache wird noch einmal eine Unterscheidung in Online- und Offlineprogrammierung getroffen.

Die Onlineprogrammierung besagt nur, dass der Roboter während des Programmierens nicht ausgeschaltet oder neugestartet wird. Somit wird wird bei der Offlineprogrammierung der Roboter selbstverständlich nicht aktiviert oder eingeschaltet.

Onlineprogrammierung

Die Roboterprogrammierung im Onlinemodus hat den Vorteil, dass dem Roboter relativ einfach neue Verhaltensweisen und Bewegungen beigebracht werden können. Dadurch das der Roboter eingeschaltet ist, kann man die Verhaltensänderung sofort sehen und möglicherweise anpassen. Ein Nachteil der Roboterprogrammierung im Onlinemodus ist, dass der Produktionsprozess währenddessen angehalten werden muss. Dies verursacht natürlich immense Kosten für das produzierende Unternehmen und möchte vom Management vermieden werden.

Zu der Onlineprogrammierung gehören unter anderem das Teach-In-Verfahren, das Play-Back-Verfahren sowie die Parametereingabe per Softwareschnittstelle. Bei dem Teach-In-Verfahren wird dem Roboter einfach nur ein neues Bewegungsmuster beigebracht. Hierbei wird die Roboterprogrammierung solange angepasst bis der Roboter das gewünschte Verhalten automatisch aufzeigt. Das Play-Back-Verfahren ähnelt dem Teach-In-Verfahren zu größten Teil. Der Unterschied liegt darin, dass dem Roboter entweder direkt oder indirekt bewegt wird. Aufgrund dieser vorgeführten Bewegung kann der Roboter anschließend den Ablauf selbständig ausführen. Bei der Eingabe von Parametern per Softwareschnittstelle werden die Bewegungen des Roboters mittels eines Steuerungselementes (Fernbedienung) aufgezeichnet und später durch den Roboter ausgeführt.

Offlineprogrammierung

Wie schon erwähnt hat die Onlineprogrammierung den Nachteil, dass der Produktionsprozess unterbrochen werden muss, wenn Anpassungen an den Roboter durchgeführt werden müssen. Hier kommt die Roboterprogrammierung im Offlinemodus ins Spiel. Ein weiterer Vorteil der Offlineprogrammierung ist die Simulation der Verhaltensänderung des Roboters.

Bei der Offlineprogrammierung werden unter anderem die 3D-Simulation, Softwarekodierung sowie das editieren von Quelldateien verwendet. Die 3D-Simulation ist dabei das wichtigste Element, da somit der Bewegungsablauf inklusive Extrempositionen simuliert werden kann. Manche Programmierer greifen jedoch am liebsten auf die altbewährte Methode der Softwarekodierung zurück. Hierfür wird jedoch Personal mit Fachwissen im Bereich Roboterprogrammierung benötigt. Abschließend ist noch das editieren von Quelldateien zu erwähnen. Diese Möglichkeit der Roboterprogrammierung bietet den Vorteil, dass dem Roboter spezielle Verhaltensweisen angelernt werden können und auf die dann die Steuerungssoftware, falls benötigt zugreifen kann.

Die passende Programmiersprache auswählen

Da die meisten Programmiersprachen zum größten Teil (circa 70%) auf Java oder C++ basieren, sollte eine dieser beiden Varianten gleich ausgewählt werden. Diese Entscheidung reduziert den Aufwand der Roboterprogrammierung bis zu 60 %. Dies wird durch die Standard-Bibliotheken von Java und C++ gewährleistet, die einem hohen Standard entsprechen und vielen Funktionen ermöglichen. Außerdem können durch den reduzierten Programmierungsaufwand mögliche Fehler in der Implementierung reduziert werden können. Zudem bieten Java oder C++ bei Absturz des Programms eine umfangreiche Fehleranalyse, womit der Absturzgrund einfach und schnell identifiziert werden kann.

weitere mögliche Programmiersprachen:

Ada

BASIC

C

COBOL

FORTRAN

PASCAL

PL1 oder PL/1

Weiterlesen

Kampfroboter – Fluch und Segen zugleich?

Was ist ein Kampfroboter?

Unter einem Kampfroboter versteht man ein unbemanntes militärisches System, welches eigenständig, halbautomatisiert oder ferngelenkt gesteuert werden kann.

Kampfroboter

Einsatzbereiche

Hauptaufgaben von Kampfroboter sind das Beobachten, Aufklären, Ausspionieren, die Mienenräumung, Wache schieben sowie die Bekämpfung von gegnerischen Zielobjekten. Derzeit werden unbemannte Kampfroboter vermehrt dazu eingesetzt, um im gegnerischen Gebiet Bilder zur Aufklärung zu machen sowie konkrete feindliche Bodenziele zu vernichten.

Konstruktion von Kampfroboter

Ein unglaublicher Vorteil bei der Entwicklung von Kampfroboter ist, dass diese in der Herstellung, im Vergleich zu anderen Entwicklungsprojekten, relativ günstig sind. Die Entwicklungsarbeiten werden in einem Ausschreibungsprozess, sowie an Rüstungsfirmen als auch an andere Technologieunternehmen, vergeben.

Wann ist der erste Kampfroboter entstanden?

Der kroatische Ingenieur Nikola Tesla entwickelte im Jahr 1898 den ersten funkgesteuerten Torpedo und initierte somit die Entwicklung von ferngesteuerten Waffensystemen. Darauf aufbauend haben Erfinder wie Gustave Gabbet und Paul Aubriot im Jahre 1915 das erste Landtorpedo auf den Markt gebracht. Diese ferngesteuerten Waffensysteme gelten als Vorreiter der militärischen Kampfroboter. Zum Einsatz kamen solche Kampfroboter zum ersten Mal beim Angriff der österreichischen Armee auf Venedig, am 22. August im Jahre 1849. Hierbei wurden unbemannte Ballons mit Sprengstoff verwendet, die per Zeitzünder oder Fernauslöser per Kupferdraht gezündet wurden. Damals musste sich die österreichische Arme auf gute Wind- und Wetterbedingungen verlassen, da die Ballons keine Fernsteuerung besaßen.

Um 1915 herum wurde für die britische Arme im geheimen eine ferngesteuerte Bombe konstruiert. Weiterentwickelt wurde diese erste Idee dann 1925 von den Briten sowie im Anschluss von den Deutschen mit der Entwicklung der Fieseler Fi 103.

Im Bereich der Fahrzeuge konnte die damalige Sowjetunion in den 30er Jahren erste Modelle entwickeln. Hierbei handelte es sich um ferngesteuerte Panzer, die von den Deutschen auch in großen Mengen produziert wurden.

Das britische Militär setzte im Jahr 1930 als erster ferngesteuerte Kampfflugzeuge zur Flugabwehrausbildung ein. Darauf aufbauend produzierte die USA im zweiten Weltkrieg über 15.000 ferngesteuerte Kampfflugzeuge, beispielsweise die Radioplane OQ-2. Um die 50er Jahre wurden diese ferngesteuerten Kampfflugzeuge auch als Täuschungsziel in Bombardements sowie zur Spionage und Aufklärung von feindlichen Gebieten eingesetzt.

Im Jahr 1971wurden das erste Mal erfolgreich Drohnen als Waffensystem eingesetzt, jedoch kam der Durchbruch erst im Jahr 2001, als Drohnen in Afghanistan verwendet wurden.

2013 kündigte Indien das Ziel, Kampfroboter zu konstruieren, die menschliche Soldaten langfristig im Kriegsgebiet ablösen sollen. Diese Kampfroboter sollen automatisiert Menschenleben nach Feind oder Freund kategorisieren und folglich feindliche Bedrohungen eliminieren. Diese Entwicklung soll jedoch nich einige Jahre auf sich warten lassen.

Chancen

Das Militär sieht natürlich in der Weiterentwicklung der Kampfroboter ein enormes Einsparungspotential, sowohl im menschlichen als auch im finanziellen Bereich. Die Entwicklung sowie Inbetriebnahme der unbenannten Kampfroboter ist um ein wesentliches günstiger, im Vergleich zu herkömmlichen bemannten Militärsystem. Dies hat nicht nur einen finanziellen Vorteil für das Militär, sondern auch einen psychologischen Vorteil für die Soldaten, die nicht mehr in Kriegsgebiete ziehen und Menschen töten müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein solcher Kampfroboter sich nicht von Gefühlen wie Rache oder Angst im Gefecht leiten lassen würde. Die Kontrolle der Kampfroboter soll hierbei durch das Militär gewährleistet werden.

Außer als „Killermaschine“ dienen Kampfroboter, worunter auch unbemannte Flufzeuge zu verstehen sind, zur Beschaffung von Informationen und damit verbundenen Aufklärung in Kriegsgebieten. Zudem werden Kampfroboter eingesetzt um beispielsweise Sprengsätze zu entschärfen und Waffen sowie weiteres militärisches Equipment zu transportieren. Außerdem können diverse Kriegsverbrechen verhindert werden.

Gefahren

Duch den vermehrten Einsatz der unbemannten Kampfroboter im Militär, wird sich die Kriegsführung in der Zukunft größtenteils verändern. Die Frage ist nur in welchem positiven Ausmaß die Veränderung ausfallen wird. Die Entwicklung der Kampfroboter ist schon soweit fortgeschritten, dass sie mit großer Wahrscheinlichkeit in einigen Jahren eigenständig Kriege führen können. Tausende von Forschern und Experte protestieren gegen diesen Einsatz der Kampfroboter. Die Gefahr scheint viel zu groß, einem Kampfroboter die Entscheidung über ein Menschenleben zu überlassen. Hierbei wird nur gegen eigenständig agierende Kampfroboter demonstriert, nicht gegen ferngesteuerte Kampfdrohnen, die heute schon in Einsatz gebracht werden. Diese automatisierten Kampfroboter werden sogar mit der Entwicklung der Atomwaffen oder der Verwendung von Schießpulver gleichgesetzt.

Eine weitere große Befürchtung ist, dass Terroristen sich dieser Technologie bedienen könnten und somit der Gesellschaft großen Schaden anrichten können.

Fazit

Der Einsatz von Soldaten in Kriegsgebieten wird in unserer Gesellschaft zum Glück immer weniger toleriert. Somit können Kampfroboter die unangenehmen Arbeiten teilweise übernehmen. Dadurch sinkt das Risiko für die eigenen Soldaten enorm. Trotzdem muss die Kontrolle gewährleistet werden, dass diese Kampfroboter keine unschuldigen Menschen wahllos töten.

Bis jetzt treffen Kampfroboter noch keine eigenständigen Befehle. Es werden zwar viele Aufgabengebiete im Militäreinsatz übernommen, jedoch werden diese auch von dementsprechenden Personal kontrolliert und verwaltet.

Natürlich wäre es am besten ohne Kampfroboter auszukommen, denn Krieg zu führen ist furchbar, vor allem für die beteiligten Personen. Die geschichtliche Entwicklung zeigte jedoch, dass es Krieg schon immer gab und wahrscheinlich weiterhin geben wird. Deswegen ist der Einsatz von Kampfrobotern in manchen Teilbereichen sinnvoll. Unter der Voraussetzung, dass keine zivilen und unschuldigen Menschen Leiden erfahren müssen.

Weiterlesen

Die Übernahme der Industrieroboter

Was ist unter einem Industrieroboter zu verstehen?

Laut VDI-Richtlinie 2860 sind Industrieroboter universell einsetzbare Bewegungsautomaten, deren Bewegungen hinsichtlich Bewegungsfolge und Wegen bzw. Winkeln frei (d. h. ohne mechanischen Eingriff) programmierbar und ggfs. sensorgeführt sind. Sie sind mit Greifern, Werkzeugen und anderen Fertigungsmitteln ausrüstbar und können Handhabungs und/oder Fertigungsaufgaben ausführen.

Sie fragen sich bestimmt woraus ein Industrieroboter besteht? Also generell sind immer folgende drei Bestandteile wiederzufinden: Der Roboterarm, oder auch Manipulator gennant, die Steuerung sowie einem Werkzeug beziehungsweise Greifer.

Für die Programmierung der Roboter gibt es keine Vorgaben, welche Programmiersprache einheitlich verwendet werden soll.

Wann entstand der erste Industrieroboter?

In meinem Artikel „Die unglaubliche Geschichte der Automaten“ bin ich schonmal auf den Ursprung der Industrieroboter eingangen. Hier nochmal kurz ein paar Informationen.

Der offizielle Erfinder und Initiator ist der amerikanische Ingenieur George Devol. Jedoch gab es im Jahr 1951 einen weniger bekannten Vorreiter namens Raymond Goertz. Dieser entwickelte einen Industrieroboter für den Einsatz in radioaktiven Reaktoren. Im Jahr 1954 konnte Devol dann, mit seiner Firma Unimation, den ersten Industrieroboter „Unimate“ auf den Markt bringen, der sich um das Entnehmen und Vereinzel von Spritzgussteilen im Produktionsprozess kümmern sollte.

In der Automobilbranche war Mercedes-Benz damals, im Jahre 1970, der Vorreiter mit dem Einsatz von Industrieroboter. Seitdem wurden in den letzten 50 Jahren über 2 Millionen Exemplare verkauft. Tendenz steigend. Spitzenreiter in der Beschaffung und Verwendung von Industrieroboter sind die Japaner und Südkoreaner.

Anwendungsbereiche

Diese Art von Roboter wurde speziell für den Bereich der Industrie konstruiert und findet beispielsweise Anwendung in Automobilkonzernen. Jedoch werden diese Art von Roboter auch in den meisten Fertigungsbetrieben. Im folgenden finden Sie eine Abbildung, die die Anwendungsbereiche der Industrieroboter genauer beschreibt. Das geniale an einem Industrieroboter oder generell Roboter ist, dass es reicht diese einmal zu programmieren, damit sie ohne zu meckern die Befehle automatisiert ausüben.

Industrieroboter

Auswahlkriterien für Industrieroboter

Wie die obige Abbildung zeigt, gibt es für verschiedene Anwendungsbereiche unterschiedliche Industrieroboter mit dementsprechend verschiedenen Funktionen. Um den optimalen Industrieroboter für seine Zwecke zu finden müssen Unternehmen vorab Kriterien für die Auswahl von Industrieroboter festlegen. Allgemein kann nach folgenden Kriterien selektiert werden:

  • Arbeitsbereich
  • Traglast
  • Aufstellvarianten
  • Taktzeit
  • Genauigkeit der Industrieroboter
  • Energieversorgung
  • Umgebungsbedingungen

Beim Arbeitsbereich muss beachtet werden, dass der Roboter in seiner Position und Höhe optimal aufgestellt wird, damit in seinem Arbeitsbereich alle Komponenten problemlos erreichen kann. Bei der Traglast der Industrieroboter ist die maximale Traglast sowie die Distanz zum Werkstück zu berücksichtigen. Diese Angaben werden vom Hersteller vorgegeben. Zu den Aufstellvarianten ist zu sagen, dass dies dem Arbeitsbereich optimal angepasst werden muss. Somit kann hier keine allgemeine Aussage getroffen werden. Unter der Taktzeit versteht man die Summe der Bewegungszeiten addiert mit den einzelnen Prozesszeiten der Industrieroboter. Die Genauigkeit der Industrieroboter ist definiert nach nach ISO9283 und beschreibt wie genau ein Punkt mindestens wieder erreicht wird, wenn alle Achsen auf die gespeicherten Positionen gefahren werden. Die Versorgung von Energie mittels Signale, Pneumatik/Vakuum oder Flüssigkeiten muss natürlich individuell berücksichtigt werden. Und das letzte Auswahlkriterium sind die Umweltbedingungen. Wichtig ist hierbei die angebene Schutzart der Industrieroboter zu beachten. Diese sagt aus, welche Vorkehrungen getroffen werden müssen, um Beschädigungen der Industrieroboter zu vermeiden.

Weiterlesen

Die unglaubliche Geschichte der Automaten (Roboter)

Automaten

Automaten früher

Viele Menschen denken, dass Automaten, oder auch Roboter genannt, eine neuartige Erfindung der letzten Jahrzehnte sind. Weit gefehlt! Die ersten Experimente anhand von Automaten wurden schon in der Antike durch Heron von Alexandria sowie Archytas von Talent durchgeführt. Diese wissenschaftlichen Experimente gerieten in Vergessenheit mit dem Fall der Antike.

Die fortsetzliche Forschung im Bereich der Automaten wurde durch den arabischen Ingenieur Al-Dschazari im Jahre 1205 durchgeführt. Mit seinem Werk „Buch des Wissens von sinnreichen mechanischen Vorrichtungen“ erstellte er die ersten menschenähnlichen und programmierbaren Automaten wie Roboter zum händewaschen und automatisierte Beförderung von Pfauen.

Als nächstes wagte sich Leonardo da Vinci, im 15. Jahrhundert, an die Entwicklung von humanoiden Automaten, dessen Arbeiten sich an Al-Dchazari anlehnt. Leider reichten, in der damaligen Zeit, die technischen Voraussetzungen nicht aus, um den Plan von menschenähnlichen Roboter zu realisieren.

Die ersten automatisierten Roboter ( z. B. Automaten, die Flöte spielen konnten oder automatiserte Enten) wurden erst im Jahre 1740 von Jacques de Vaucanson erbaut. Erst etliche Jahre später, gegen Ende des 19. Jahrhunderts, erkannte das Militär das Potenzial der Automaten. Das Militär investierte enormen Aufwand in die Entwicklung in zum Beispiel ferngesteuerte Boote sowie steuerbare Torpedos.

Einen unglaublichen Fortschritt erlangte die Robotertechnologie jedoch erst am Ende des Zweiten Weltkrieges. Dafür hat die Entwicklung des Transistors, integrierter Schaltkreise und darauf aufbauend die Erfindung leistungsfähiger Computer, stark beigetragen.

Der amerikanische Erfinder und Mitgründer der Firma Unimation, George Devol, patentierte sich im Jahr 1954 seine Erfindung vom programmierbaren Manipulator. Worauf ein Jahr später, im Jahr 1955, die ersten NC-Maschinen entwickelt wurden. Die Erfindung von Devol wurde später als die Geburtsstunde der Industrieroboter bezeichnet. 1960 konnte Devol mit seiner Firma den ersten, mittels Flüssigkeit (Hydraulik) betriebenen Industrieroboter auf den Markt bringen. Worauf am MIT (Massachusetts Institute of Technology) im Jahr 1968 der erste mobile Roboter konstruiert wurde.

Ab Anfang der 70er Jahre wurde auch in Deutschland die Robotertechnik das erste mal erfolgreich eingeführt. Die Firma KUKA AG konnte im Jahre 1973 den Industrieroboter, Namens FAMULUS, mit sechs Achsen weltweit auf den Markt bringen.

Auch der Automobilkonzern Honda fing an sich im Jahre 1986 für Automaten zu interessieren und startete ein spezielles Entwicklungsprogramm für humanoide Roboter. Daraus resultierten die Automaten P1 bis P3, sowie die weiterentwickelte Version „ASIMO“ aus dem Jahre 2004.

Weit aus interessanter ist die erste Landung eines Automaten auf dem Mars. Dies schaffte der Roboter „Sojourner“ im Jahre 1997.

Automaten heute

In der heutigen Zeit finden wir Automaten in allen verschiedenen Variationen und für vielfältige Anwendungsbereiche. Komplett akzeptiert sind Automaten jedoch trotzdem nicht in unserer derzeitgen Gesellschaft. Die Angst des Jobverlusts durch Automaten steckt wohl noch zu tief in den Köpfen der Menschheit.

Trotzdem ist die Robotertechnik eine wissenschaftliche Disziplin geworden, die immer größere Bedeutung erfährt. Besonders die Steuer- und Regelung sowie mechanische Gestaltung der Automaten sind wesentliche Bestandteile.

In der Arbeitswelt finden wir schon seit Jahren Industrieroboter, die meist handwerkliche Aufgaben durchführen und somit den Menschen die körperliche und montone Arbeit abnehmen. Dies hat auch den Vorteile, dass Fehler im Produktionsprozess leichter erkannt und beseitigt werden können. In der Automobilbranche kann man das sehr gut beobachten. Wer schon mal in einer Produktionsstätte der deutschen Autobauer war, kann bestätigen, dass hierbei größtenteils auf Maschinen gesetzt wird. Zudem kommen Industrieroboter auch in Extremsituationen oder hoch gefährlichen Umgebungen zum Einsatz. Beispielsweise bei der Atomkatastrophe in Fukushima wurden kleine Automaten in die Atomwerke eingeführt, um das Dilemma zu erkunden.

Die Wissenschaft beschäftigt sich derzeit auch mit der Verbesserung der Dienstleistungsbranche durch den Einsatz verschiedener Serviceroboter. Größte Herausforderung hierbei ist, dass der Serviceroboter sich intuitiv in seiner Umgebung zurechtfinden und agieren soll.

Ein weiterer Bereich der Robotik sind die Haushaltsroboter, die uns (vor allem Männern) das lästige Staubsaugen, Boden waschen, Rasen mähen usw. erleichtern. Ein Nachteil hierbei ist, dass es bis jetzt keinen All-in-One Haushaltsroboter auf dem Markt gibt, der alle Aufgaben erledigen kann.

Ein eher witziges Experiment haben sich Wissenschaftler mit dem Roboter-Fußballspiel ausgedacht. Ziel des Forschungsprojekts ist es bis 2050 eine Roboter-Fußballmannschaft aufzustellen, die gegen den amtierenden Weltmeister antritt.

Natürlich werden auch in der Medizin Automaten eingesetzt, die verschiedene gleichbleibende Prozesse wie Untersuchungen, Operationen sowie Reha unterstützen. Ein Meilenstein ist hierbei der Universität Bremen mit dem Asistenzroboter „FRIEND“ gelungen, der behinderte und ältere Menschen im alltäglichen Leben unter die Arme greifen soll. Da kann man vor den beteiligten Personen nur den Hut vor ziehen. Tolle Sache!

Auch kleine und große Kinder können heute Automaten für den privaten Gebrauch erwerben. Hierbei entwickelte die Unterhaltungsindustrie beispielsweise den Roboterhund Aib, der einem elektronischen Haustier sehr nahe kommt. Desweiteren gibt es für Bastler diverse Roboterbausätze, die man selbständig zusammenbauen und programmieren kann.

Wie viel Roboter wird es in der Zukunft geben?

Experten meinen, dass die Robotertechnologie sich in den nächsten Jahrzehnten zu einer Großindustrie entwickeln wird. Laut Angaben von Toyota werden bis 2025 durch Roboter ein Umsatz von 50 Milliarden US-Dollar erreicht. Dieses Ziel wird durch die Ausdehnung der Anwendungsbereiche von Robotern ( z.B. Erkunden auf dem Mond, melken von Kühen) ermöglicht. Im amerikanischen Raum führen Roboter sogar in teilweise Operationen durch, Tendenz steigend. In naher Zukunft werden lästige Aufgaben wie Einkaufen und das nach Hause schleppen der eingekauften Ware von Automaten übernommen.

Das Militär plant künftig Roboter automatisch die Kriegsführung übernehmen zu lassen, wobei Kampfroboter im Kampfgebiet eigenständig agieren sollen. Zudem werden winzige Automaten zum Ausspähen von gegnerischen Gebieten eingesetzt.

Laut David Levy wird die Forschung bis zum Jahre 2050 menschenähnliche Automaten nachbauen können. Diese werden ein ähnliches Bewusstsein wie wir Menschen haben sowie unsere Emotionen nachahmen können. Dies wollen Wissenschaftler durch schaffen, indem sie Gesichtsausdrücke (z. B. Liebe, Hass, Wut) beispielsweise imitieren.

Weiterlesen

Was verstehen wir unter dem Begriff Roboter?

In diesem Beitrag möchte ich gerne klären, was genau unter dem Begriff Roboter zu verstehen ist und welche Arten es derzeit auf dem Markt gibt. Zuerst einmal die Frage, was genau ist ein Roboter? Der Verband deutscher Ingenieure (VDI) definiert den Begriff Roboter in seiner VDI-Richtlinie Nr. 2860 folgendermaßen:

„Ein Roboter ist ein frei und wieder programmierbarer, multifunktionaler Manipulator mit mindestens drei unabhängigen Achsen, um Materialien, Teile, Werkzeuge oder spezielle Geräte auf programmierten, variablen Bahnen zu bewegen zur Erfüllung der verschiedensten Aufgaben.“ (VDI, 1990)

Vereinfacht gesagt ist unter einem Roboter eine technische Apparatur zu verstehen, die uns faulen Menschen die mechanische Arbeit abnehmen soll. Dies geschieht mit Hilfe von Motoren, die per Fernsteuerung oder Programmierung gesteuert werden. Außerden können verschiedene Sensoren integriert werden, damit der Roboter seine Umgebung durch Sehen, Hören und Fühlen wahrnehmen kann. Ich glaube diese Definition trifft es exakt auf den Punkt.

Auch wenn der Begriff Roboter ein aufstrebenes Thema ist, kommt der Ursprung aus dem Jahre 1920 von dem Literaten Josepg Capek. Sein Bruder benutzte, in der damaligen Zeit, den Begriff in einem seiner Theaterstücke, als er Roboter auftreten ließ, die menschliche Arbeit verrichten sollten.

Roboterbauteile

Ein Roboter hat selbstverständlich verschiedene Roboterbauteile. Um seine Umwelt optimal registrieren zu können, benutzen Roboter Sensoren, welches der wichtigste Faktor eines Roboter ist. Zudem kommen Aktoren hinzu, die für die Bewegung des Roboters zuständig sind. Weitere Bestandteile sind die Robotersteuerung, das Grundgerüst sowie das Getriebe eines Roboters.

Arten von Robotern

Nun kommt sicher die Frage auf, welchen Roboter wir für unsere Zwecke überhaupt verwenden können. Da die Thematik „Robotic“ ein sehr umfangreiches Themengebiet darstellt, muss hier eine Unterscheidung nach der Konstruktionsweise beziehunsweise Verwendungszweck getroffen werden. Folgende Darstellung sollte dies vereinfacht ermöglichen:

 

Unterscheidung Roboter

Auswahlkriterien für den passenden Roboter

Nachdem die Unterteilung nach Verwendungszweck sowie Konstruktionsweise dargestellt wurde, müssen im nächsten Schritt nun die Kriterien für die Roboterauswahl aufgezeigt werden. Zu den wichtigsten Auswahlkriterien gehören die Beanspruchungsgrenze des Roboters, deren Schwerpunkt sowie Eigenträgheit, das Tätigkeitsfeld des Roboters, die Arbeitsgeschwindigkeit sowie Präzision des Roboters.

Mit diesem Artikel wollte ich Ihnen einen kleinen Einblick zum Thema Roboter geben. Auf den folgenden Blogartikeln werde ich vertieft auf die einzelnen Themengebiete eingehen und Ihnen somit vereinfacht den Wissenszugang ermöglichen.

Weiterlesen