Die 5 Facetten der Robotik

Robotik
29. Feb 2024
Die 5 Facetten der Robotik

Robotik nimmt in verschiedenen Branchen eine zentrale Rolle ein und revolutioniert die Art und Weise, wie Aufgaben erledigt werden. Dieser rasante Fortschritt basiert auf der kontinuierlichen Weiterentwicklung in unterschiedlichen Arbeitsbereichen, wobei jeder Bereich ein Puzzleteil im Gesamtbild der Robotik darstellt.

In diesem Artikel befassen wir uns mit fünf Schlüsselbereichen, die Robotik definieren:

  • Gestaltung von Bedienerschnittstellen
  • Transport und Fortbewegung
  • Interaktion mit der Umgebung
  • Exakte Ausführung durch Programmierung
  • Informationsbeschaffung1

1. Gestaltung von Bedieneroberflächen für verschiedene Bereiche

Bedienerschnittstellen fungieren als Brücke zwischen menschlichen Bedienern und fortschrittlichen Automatisierungssystemen. Bei der Gestaltung dieser Schnittstellen wird die Anpassung an die spezifischen Bedürfnisse der verschiedenen Branchen zu einem Eckpfeiler.

Benutzerfreundlichkeit und Anpassungsfähigkeit rücken in den Mittelpunkt, um sicherzustellen, dass die Bediener nahtlos mit Robotersystemen interagieren und diese in verschiedenen Anwendungen steuern können. Die Herausforderung besteht darin, Schnittstellen zu schaffen, die nicht nur die branchenspezifischen Anforderungen erfüllen, sondern auch die Gesamteffizienz steigern. Dabei gilt es, ein Gleichgewicht zwischen intuitivem Design und spezialisierten Funktionen zu finden, um die Bediener bei ihren vielfältigen Aufgaben zu unterstützen.

2. Transport und Fortbewegung

In logistischen Abläufen sind Präzision und Geschwindigkeit entscheidend. Dies macht die Effizienz von Robotern bei der Optimierung des Transportes verschiedener Güter unerlässlich. Industrien integrieren Robotik in die Fertigung und verbessern damit Prozesse und Materialhandling für eine gesteigerte operative Exzellenz. In Lagerhäusern definieren autonome Fahrzeuge logistische Prozesse neu. Dies erfordert, dass Roboter nicht nur mobil, sondern auch zuverlässig und sicher sind.

Die Entwicklung solcher Roboter erfordert eine Kombination aus fortschrittlichen Sensoren zur Erkennung der Umgebung und reaktionsfähigen Systemen zur Navigation in unterschiedlichem Terrain. Auch Sicherheitsfunktionen spielen eine wichtige Rolle, damit mobile Roboter auch in Anwesenheit von Menschen arbeiten können.

3. Interaktion mit der Umwelt

Das Design von Manipulatoren und Effektoren ist für eine nahtlose Interaktion mit der Umwelt von größter Bedeutung. Diese Komponenten dienen als Hände und Werkzeuge von Robotern, mit denen sie Objekte in ihrer Umgebung ergreifen, manipulieren und mit ihnen interagieren können. Bei der Entwicklung effizienter Manipulatoren geht es darum, Roboterarme und Endeffektoren mit Präzision und Vielseitigkeit zu konstruieren.

Manipulatoren müssen in der Lage sein, eine Vielzahl von Aufgaben auszuführen. Von empfindlichen und präzisen Bewegungen in kontrollierten Umgebungen bis hin zu robusten und kraftvollen Aktionen in dynamischen Umfeldern. Innovatives Wissens aus der Bewegungslehre und fortschrittliche Materialien spielen eine entscheidende Rolle, um eine optimale Leistung und Anpassungsfähigkeit zu gewährleisten.

In ähnlicher Weise konzentriert sich das Effektordesign auf die Entwicklung spezieller Werkzeuge und Anbauteile, die die Fähigkeiten von Robotermanipulatoren verbessern. Greifer, Saugnäpfe und spezielle Sensoren sind nur einige Beispiele für Effektoren, die bestimmte Interaktionen mit der Umgebung erleichtern sollen. Jeder Effektor wird sorgfältig entwickelt, um die Greifkraft, die Geschicklichkeit und die Empfindlichkeit zu optimieren, so dass die Roboter eine Vielzahl von Objekten und Materialien mühelos handhaben können.

4. Präzise Ausführung von Befehlen

Die präzise Ausführung von Befehlen hängt von der angemessenen Programmierung von Robotern ab. Das Wesentliche ist die Erstellung eines Codes, der nicht nur bestimmte Aktionen vorschreibt, sondern auch dynamische Anpassungen zulässt. Eine flexible Programmierung ist unverzichtbar, da sie eine schnelle Änderung von Einstellungen, Parametern und Aufgabenabläufen ermöglicht.

Diese Anpassungsfähigkeit erweist sich als entscheidend in Umgebungen, in denen sich die Aufgaben häufig ändern. Von komplizierten Montagelinien in der pharmazeutischen Industrie bis hin zu unvorhersehbaren Forschungsszenarien – die Fähigkeit zur Feinabstimmung der Programmierung stellt sicher, dass sich die Roboter nahtlos an entstehende Anforderungen anpassen können. Innovative Lösungen, wie sie von ESSERT Robotics entwickelt werden, ermöglichen daher eine schnelle und intuitive Anpassung von Fertigungsprozessen, ohne dass Programmierkenntnisse erforderlich sind.

5. Informationsbeschaffung

Die robotergestützte Erfassung von Informationen beruht auf einer ausgeklügelten Palette von Sensoren und Technologien, die als Augen und Ohren der Maschinen fungieren. Vision-Sensoren wie Kameras und LiDAR (Light Detection and Ranging – Lichterkennung und Reichweite) liefern entscheidende visuelle Daten für die Navigation und Objekterkennung. Taktile Sensoren ermöglichen es Robotern, physischen Kontakt zu erkennen und darauf zu reagieren, was die Sicherheit und Geschicklichkeit erhöht.

Fortschrittliche Umweltsensoren wie Infrarot- und Ultraschallsensoren tragen zur räumlichen Wahrnehmung bei. Darüber hinaus ermöglichen Technologien wie GPS (Global Positioning System) und RFID (Radio-Frequency Identification) eine präzise Standortverfolgung.

Die Synergie dieser Sensoren schafft eine umfassende Datenlandschaft. Dies ermöglicht es Robotern, Informationen aus ihrer Umgebung mit beispielloser Genauigkeit zu sammeln, zu verarbeiten und darauf zu reagieren.

Perspektiven: Worauf sich die Robotik derzeit konzentriert

Der Fortschritt in der Robotik ist keineswegs abgeschlossen. Stattdessen wird in verschiedenen Bereichen kontinuierlich Forschung und Entwicklung betrieben, um die Roboter weiter zu verbessern und sie für noch mehr Anwendungen in optimaler Weise nutzbar zu machen:

  • KI-Integration: In der Robotik werden zunehmend fortschrittliche Algorithmen der künstlichen Intelligenz integriert, die den Maschinen eine bessere Entscheidungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit verleihen.
  • Zusammenarbeit-Mensch-Roboter: Im Fokus steht die Entwicklung von Cobots, die in der Lage sind, mit Menschen zusammenzuarbeiten. So verwischen die Grenzen zwischen manuellen und automatisierten Aufgaben und die Effizienz der Abläufe wird gesteigert.
  • Sensorische Fortschritte: Laufende Forschung hat zum Ziel, Sensor-Technologien zu verbessern und so das Spektrum der Daten zu erweitern, die Roboter aus ihrer Umgebung sammeln. So können die Roboter noch fundiertere Entscheidungen treffen.
  • Autonome und modulare Systeme: Robotik strebt nach immer größerer Autonomie, die es Maschinen ermöglicht, mit minimalem menschlichem Eingriff in vielfältigen und komplexen Situationen zu arbeiten. Dies geschieht indem Robotik sich auf modulare und flexible Designs verlässt.
  • Ethische Aspekte: Mit der zunehmenden Integration von Robotern in das tägliche Leben werden ethische Erwägungen immer wichtiger. So zum Beispiel die Gewährleistung einer verantwortungsvollen Nutzung von Künstlicher Intelligenz und die Abmilderung möglicher gesellschaftlicher Auswirkungen.

Skalierbarkeit und Flexibilität durch ESSERT Robotics

ESSERT Robotics ist mit seinen modularen Systemen ein Vorreiter was Skalierbarkeit und Flexibilität in der Fertigung betrifft. Die ADVANCED Robotic Workstation und MicroFactory verkörpern Anpassungsfähigkeit und gehen auf die sich ändernden Bedürfnisse und Umstände in modernen Produktionsumgebungen ein.

Die ADVANCED Robotic Workstation wurde speziell für die Produktion von High Mix / Low Volume (HMLV) entwickelt und zeichnet sich durch die Handhabung unterschiedlicher Produktchargen aus.

Die ESSERT MicroFactory bietet beispiellose Flexibilität in ihrer Zusammensetzung und ermöglicht es Anwendern, benutzerdefinierte Produktionsprozesse durch die Kombination mehrerer ADVANCED Robotic Workstations zu definieren. ESSERT Robotics sorgt für eine einfache Integration und zukunftssichere Anpassungsfähigkeit und ermöglicht es den Branchen, in einer sich schnell entwickelnden Marktlandschaft agil zu bleiben.

  1. https://roboticsandautomationnews.com/2022/12/28/the-major-fields-of-robotics-in-2023/58882/ ↩︎
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