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September 26, 2016

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Eine kurze Geschichte der Robotik

Eine kurze Geschichte der Robotik

Zum ersten Mal wurde ein intelligentes Werkzeug, das dazu in der Lage ist, menschliche Arbeit zu verrichten, von Aristoteles 320 v. Chr. im folgenden berühmten Zitat erwähnt: „Wenn jedes Werkzeug auf Geheiß, oder auch vorausahnend, das ihm zukommende Werk verrichten könnte, … so bedürfte es weder für den Werkmeister der Gehilfen noch für die Herren der Sklaven.“ Im Jahr 2016 sind Roboter sowohl bei Industrie- als auch bei Heimanwendungen immer häufiger anzutreffen.

Im Folgenden erörtert Jonathan Wilkins, Marketingleiter von EU Automation, Meilensteine der Robotik von der antiken Mythologie bis zum heutigen Tag.

Antike Mythologie

Die Vorstellung von künstlichem Leben ist fest in der Mythologie und im Volkstum verankert. In der griechischen Mythologie heißt es, dass der Gott Hephaistos antike Roboter als Werkstattsgehilfen und den Roboterriesen Talos als Wächter baute. Vulcanus, der römische Gott des Feuers und der Schmiedekunst, stellte der Sage nach Sklavenmädchen aus Gold her. Ein weiterer Mythos ist Golem aus der jüdischen Kultur. Golem war ein aus lebloser Masse geschaffenes Lebewesen.

Frühe Konzeptionen und Anfänge

Die Vorstellung von mechanischen Robotern reicht mehr als 2000 Jahre in die Vergangenheit. Um 60 v. Chr. konstruierte Heron von Alexandria einen Wagen mit drei Rädern, der einer vorprogrammierten Strecke folgen konnte. Der Wagen wurde von einem herunterfallenden Gewicht betrieben, das an einem um zwei Achsen gewickelten Seil zog. Die Richtung des Wagens konnte mithilfe von Stiften geändert werden. Dieser primitive Mechanismus gleicht dem heutigen Binärcode. Jedes Segment hatte zwei Einstellungen und führte je nach Anordnung zu unterschiedlichen Aktionen.

Im Jahr 1478 konstruierte Leonardo da Vinci den ersten selbstfahrenden, von Uhrwerksfedern betriebenen Karren. Außerdem schuf er mit der Zeichnung seines Ritterroboters den ersten geschichtlich belegten Humanoiden. Es ist nicht bekannt, ob sein Entwurf jemals gebaut wurde. Dieser frühe Roboter hätte theoretisch verschiedene Bewegungen ausführen und sich unter anderem aufrichten und winken können.

Diese Vorstellung einer Interaktion mit dem Menschen wird heute industriell genutzt. Der zweiarmige, humanoide Roboter Baxter hat ein LCD-Display als Gesicht und kann auf menschliche Interaktionen reagieren. Roboter können heutzutage an der Seite von Menschen arbeiten, was zu neuen Anwendungen geführt hat.

Moderne Robotik

Weitere Innovationen auf dem Gebiet der komplexen Mechanik sowie die Einführung der Elektrizität waren wichtige Antriebskräfte der Robotik. Die Entwicklung der modernen Robotik hing außerdem von mehreren bedeutenden Erfindungen ab, wie zum Beispiel dem Motor zur Bereitstellung des Antriebs und elektronischen Geräten zur Automation und Steuerung.

Im 20. Jahrhundert kamen neue Konzepte aus der Kybernetik und die Entwicklung von Walters Schildkröten hinzu. Bei diesen Schildkröten handelte es sich um zwei einfache Zellensysteme, die verschiedene Dinge tun konnten, wie beispielsweise Hindernissen ausweichen und sich Lichtquellen zu- und abwenden. Sie galten gemeinhin als die ersten eigenständigen elektronischen Roboter.

Einführung in die Industrie

Die erste großflächige Einführung von Robotern erfolgte in Fabriken, und dies ist auch heute noch ihr größtes Einsatzgebiet. Der erste programmierbare Roboterarm, der Aufgaben ausführen konnte, wurde von George Devol und Joe Engelberger entwickelt. Er wurde später unter dem Namen UNIMATE als erster industrieller Roboter bekannt. 1961 wurde er in einer Fertigungsstraße von General Motors installiert und führte dort vornehmlich repetitive und gefährliche Aufgaben aus. Im Jahr 1978 wurde der sogenannte Selective Compliance Articulated Robot Arm (SCARA) eingeführt. Dieser Robotertyp kann eine einzigartige 4-Achsen-Bewegung ausführen und eignet sich hervorragend für Pick-and-Place-Anwendungen.

Manipulierende Industrieroboter sind heute die Arbeitstiere der Fertigungsindustrie. Sie werden in der Regel nicht intelligent betrieben, sondern führen Mehrzweckarbeiten aus und sind umprogrammierbar. Industrielle Roboter wurden ursprünglich für heiße, schwere und gefährliche Aufgaben eingesetzt und werden heute für eine breite Vielfalt an Anwendungen genutzt.

Die International Federation of Robotics nannte 2015 den rekordverdächtigen Absatz von 240.000 Industrierobotern. Die Automobil- und die Elektronikindustrie investieren erheblich in Automation. Die wichtigsten Antriebskräfte für das weltweite Wachstum sind Asien und Nordamerika. Der globale Absatz stieg 2015 um acht Prozent – und war wie in den beiden Vorjahren ein neuer Rekord. Es besteht kein Zweifel daran, dass die Industrie die Vorteile intelligenter, vernetzter Produktionsmethoden auslotet.

Industrieroboter sind seit ihrer Einführung 1961 eine wahre Erfolgsgeschichte. Neuere Robotergenerationen werden nicht mehr aus Sicherheitsgründen in Käfige gesperrt und vor Menschen versteckt; stattdessen arbeiten sie an ihrer Seite. Die Industrieroboter der neuesten Generation werden als kollaborative Roboter, oder Koboter, bezeichnet. Es wurden Sensoren entwickelt, die den Roboter abschalten, wenn er einem Menschen zu nahe kommt. Viele Koboter benötigen keine komplexe Programmierung – man kann ihnen neue Dinge beibringen. Diese Roboter stellen jedoch nur einen kleinen Anteil der heutigen Industrieroboter dar.

Intelligente Maschinen gibt es immer häufiger. Man geht davon aus, dass Roboter in den kommenden Jahren in Bereichen wie Industrie, Militär, Such- und Rettungsdienst sowie in der Forschung allgegenwärtig sein werden. Außerdem wird erwartet, dass Roboter auch in der häuslichen Umgebung immer beliebter werden, wobei der Staubsauger Roomba von iRobot gar nicht mehr so weit von Aristoteles' antikem Konzept des Sklavenersatzes entfernt zu sein scheint.

Roboter blicken seit Aristoteles' Definition auf eine lange Erfolgsgeschichte zurück. Obwohl sie nicht für jede Industrieanwendung oder -umgebung geeignet sind, wird ihr etwas älteres Gegenstück, die industrielle Automation, in vielen Industriezweigen bereits umfassend genutzt.

Für Hersteller mit großen industriellen Automationssystemen kann die Beschaffung obsoleter Industriebauteile ein großes Problem darstellen. EU Automation bietet eine große Auswahl an obsoleten, wiederaufbereiteten und neuen Bauteilen. Dies hält Ihre industriellen Anlagen und Maschinen am Laufen, bevor ein Aufrüsten erforderlich wird, das die neueste Generation an Industrierobotern beinhalten könnte.

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