Roboter sind in vielen Industrien längst keine Zukunftsmusik mehr, sondern etablierte Technologie. In welchen Bereichen können sie eingesetzt werden und wo haben sie ihre Grenzen?

Robotersystem – was ist das eigentlich?

Roboter sind heutzutage in der Industrie nicht mehr wegzudenken. Es gibt kaum ein Produktionsprozess, in dem sie nicht zum Einsatz kommen. Die Einsatzgebiete von Robotern sind sehr vielfältig und reichen von der Montage über die

Woraus besteht ein Roboter eigentlich?

Qualitätssicherung bis hin zur Logistik. Moderne Robotersysteme bestehen in der Regel aus mehreren Komponenten:

• einem Roboterarm
• einem Steuerungscomputer
• einer Programmiersoftware
• mehreren Sensoren

Der Roboterarm ist das ausführende Element des Robotersystems. Er besteht aus Gelenkketten, die an den Achsen beweglich sind. Die Gelenkketten sind mit einer Hand, einem Greifer oder einer anderen Werkzeugeinrichtung ausgestattet. Die Anzahl der Achsen variiert je nach Ausführung des Robotersystems, während die Steuerung des Roboters über einen Steuerungscomputer erfolgt. In diesem Computer speichert man das Programm für den Roboter ab. Die dazugehörige Programmiersoftware ermöglicht es dem Roboter, die notwendigen Bewegungen beizubringen. Sensoren überwachen den Betriebszustand des Roboters und geben bei Bedarf ein Signal an den Steuerungscomputer.

Die Grenzen von Robotersystemen liegen vor allem in ihrer Flexibilität. Bisher können sie nur wiederholte Aufgaben durchführen, für die sie programmiert wurden. Um eine neue Aufgabe zu erlernen, muss man den Roboter neu programmieren. Ein weiterer Nachteil ist, dass komplexe Robotersysteme in der Regel nur in Industriebetrieben eingesetzt werden, in denen sie von Fachkräften betrieben und gewartet werden.

Die Geschichte der Robotik

Robotik ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich mit der Steuerung von Robotern und deren Wechselwirkung mit ihrer Umgebung befasst. Roboter werden bereits seit Jahrzehnten in industriellen Anwendungen eingesetzt und haben sich inzwischen auch in anderen Bereichen etabliert, beispielsweise in der Medizin, im Haushalt und in der Freizeitindustrie. Die Geschichte der Robotik reicht bis in die Antike zurück, wo bereits erste mechanische Geräte entwickelt wurden, die bestimmte Aufgaben automatisch ausführen konnten. Im 19. Jahrhundert wurden dann die ersten echten Roboter entwickelt, die ähnlich wie die modernen Roboter aus elektrischen und mechanischen Komponenten bestehen. Die Zukunft der Robotik ist ungewiss, aber es ist davon auszugehen, dass sich der Einsatz von Robotern in den kommenden Jahren weiter verbreiten wird. Möglicherweise werden in Zukunft auch immer mehr künstliche Intelligenz (KI) und maschinenlernende Algorithmen zum Einsatz kommen, um Robotern eine noch höhere Präzision und Flexibilität zu ermöglichen.

Einsatzgebiete von Robotern

In der Industrie sind Roboter bereits weit verbreitet und erfüllen dort viele unterschiedliche Aufgaben. Sie werden zum Beispiel in der Automobilindustrie eingesetzt, um Fahrzeuge zu montieren. In der Medizin kommen sie bei chirurgischen Eingriffen zum

Die Einsatzgebiete sind vielfältig.

Einsatz. Außerdem werden sie in der Landwirtschaft verwendet, um die Ernte einzufahren. Auch in Haushalten kommen immer mehr Roboter zum Tragen. So gibt es beispielsweise Staubsaugerroboter, die den Boden automatisch saugen, oder Rasenmäher-Roboter, die den Rasen mähen. In Zukunft werden immer mehr Roboter in unserem Alltag zu finden sein. In den folgenden drei Bereichen kommen Robotersysteme besonders häufig vor:

Robotersysteme in der Produktion

Robotersysteme kommen in der Produktion zunehmend vor. Dies ist auf die steigende Nachfrage nach hochwertigen und kostengünstigen Produkten sowie die steigende Flexibilität der Produktion zurückzuführen. Roboter funktionieren in der Produktion, um Werkstücke zu bearbeiten, zu montieren oder zu testen. Einige Vorteile der Verwendung von Robotern in der Produktion sind die Steigerung der Produktivität, die Erhöhung der Qualität der Produkte und die Reduzierung der Kosten.

Robotersysteme in der Medizin

Die Robotik in der Medizin ist ein noch relativ junges Gebiet, das aber bereits heute große Fortschritte gemacht hat. So lassen sich zum Beispiel bestimmte chirurgische Eingriffe bereits mithilfe von Robotern durchführen. Dies hat vor allem den Vorteil, dass die Bewegungen des Roboters sehr präzise sind und so ein hohes Maß an Genauigkeit erreicht werden kann. Roboter können inzwischen auch immer mehr Aufgaben selbstständig übernehmen, sodass der Arzt sich auf die wesentlichen Aufgaben konzentrieren kann.

Auch in anderen Bereichen der Industrie kommen Roboter bereits zum Einsatz und erzielen dort gute Ergebnisse. So können zum Beispiel auch in der Montage bestimmter Produkte bereits Roboter eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Produktion wesentlich schneller funktioniert und dass auch Fehler bei der Herstellung nahezu ausgeschlossen sind. Auch in der Landwirtschaft haben Roboter einen Platz gefunden, um zum Beispiel bestimmte Pflanzen zu pflanzen oder zu ernten. Dies ist vor allem für große Plantagen sehr interessant.

Robotersysteme im Haushalt

Roboter kommen auch im Haushalt zum Einsatz und sorgen so für mehr Sauberkeit und Ordnung. Ein bekanntes Modell ist der Roomba von iRobot, der regelmäßig über das Zimmer fährt und so den Boden saugt. Auch Staubsaugerroboter sind inzwischen keine Seltenheit mehr. Diese Geräte sind jedoch relativ teuer und setzen eine gewisse Infrastruktur voraus. In Zukunft

Nicht alles funktioniert reibungslos.

kann es aber vermutlich günstigere und einfachere Modelle geben, die auch in kleineren Wohnungen funktionieren.

Vor- und Nachteile der Automatisierung durch Robotersysteme

Vorteile der Automatisierung

1. Effizienz: Automatisierte Robotersysteme sind in der Lage, sehr schnell und präzise zu arbeiten. Dies bedeutet, dass sie in der Lage sind, eine Vielzahl von Aufgaben in kürzerer Zeit zu erledigen, was zu einer erhöhten Produktivität führt.
2. Flexibilität: Automatisierte Robotersysteme können an die Bedürfnisse jedes Kunden angepasst werden. Dies bedeutet, dass sie in der Lage sind, auf unterschiedliche Arten zu arbeiten und so die Anforderungen der Kunden zu erfüllen.
3. Sicherheit: Automatisierte Robotersysteme arbeiten sehr sorgfältig und sind daher weniger anfällig für Fehler. Dies bedeutet, dass sie ein hohes Maß an Sicherheit bieten und so die Risiken von Unfällen und Fehlern reduzieren.

Einige der Nachteile sind:

1. Automatisierung kann zu Arbeitslosigkeit führen, da Maschinen die Aufgaben von Menschen übernehmen.
2. Automatische Prozesse können zu einer Abnahme der Qualität führen, da Maschinen nicht so flexibel sind wie Menschen.
3. Automatisierung kann teuer sein, da Maschinen oft kostenintensiv in der Anschaffung und in der Wartung sind.