Bereits in Oscar Wilde, dem großen irischen Dichter und Denker reifte bereits im 19. Jahrhundert die Erkenntnis, dass die Maschine „gegenwärtig mit dem Menschen konkurriert, unter richtigen Verhältnissen diesem aber auch dienen kann“. In diesem Zusammenhang erlebt die Robotertechnologie ihre Blüte und wird erst dann zum Stillstand gelangen, wenn ein neues Kapitel der Menschheitsgeschichte geschrieben wird. Als verlängerter Arm der menschlichen Hand hat sich das Werkzeug komplett automatisiert und ist in dieser Hinsicht aus dem industriellen Arbeitsalltag nicht mehr wegzudenken. Doch, was ist ein Roboter und welche Roboterarten werden voneinander unterschieden? Dazu im Folgenden mehr.
Der Begriff Roboter und seine Etablierung in Industrie, Gewerbe und Privatumwelt
Definitionsgemäß ist der Roboter eine ortsfeste oder mobile Maschine zur Arbeitserleichterung. Bereits dessen Wortherkunft aus dem Tschechischen legt nahe, worin dessen Dasein fußt. So ist das deutsche Lehnwort »künstlicher Mensch, Automat«, allenfalls seiner heutigen Definition zu entnehmen. Erstmals 1920 von Karel Čapek geprägt leitet sich das ursprüngliche Synonym dem Begriff robota für Sklave oder Fronarbeit unter. Das Werkzeug Roboter hat sich demzufolge über die Jahre emanzipiert und erscheint nunmehr als das, was es wirklich ist: ein zuverlässiger Partner in puncto Arbeitsgenauigkeit, Taktung und Durchführbarkeit einer spezifischen Aufgabe.
Welche Arten von Robotern werden voneinander unterschieden?
Die Kategorisierung von Robotern erfolgt auf zweierlei Weise. Zunächst steht der Verwendungszweck des mechanischen Hilfswerkzeuges im Mittelpunkt. Hauptanwender wie das Militär oder die Forschung unterscheiden demnach, Maschinen, welche für die Allgemeinheit bestimmt sind, von jenen, die dies nicht tun. Es werden demzufolge grundsätzlich humanoide Roboter sowie Militärroboter von Roboter für den privaten, gewerblichen oder industriellen Rahmen unterschieden. In diesem Zusammenhang ergeben sich vier Haupttypen von Robotern: der Spielzeugroboter, Serviceroboter, Medizinroboter und Industrieroboter.
Diese vier Robotertypen lassen sich nochmals hinsichtlich ihrer funktionellen Einteilung, dem Automatisierungsgrad sowie dem mechanischen Aufbau voneinander unterscheiden. So werden in der Elektro- und Elektronikindustrie gänzlich andere Herausforderungen an das Gerät gestellt als in der Lebensmittelindustrie als Beispiel. Was folgt sind verschiedene Einteilungen, Grundlagen und Definitionen wie die VDE-Richtlinie 2860 oder das JARA Protokoll, welche jeweils andere Merkmale der Automatisierung hervorheben.
Der Automatisierungsgrad und mechanische Ausbau von Industrierobotern
Primär die Industrie hat durch die Einführung von Industrierobotern und Co. eine wahre Renaissance erfahren. Hier wird der Fokus der Robotertechnik strikt in Automatisierungsgrad sowie mechanischen Aufbau eingeteilt, sodass es zu beträchtlichen Unterschieden zwischen Maschinenbauteil und Elektrotechnik kommt. Während die VDI-Richtlinie 2860 diese Unterteilung vereinfacht, indem die Bewegungsfolge oder die Bewegung in einer Achse im Mittelpunkt gestellt wird, ist die Definition nach JARA etwas komplizierter. Hier wird der vom Bediener geführte Automat Manual Manipulator oder der nach konstanten Bewegungsmustern arbeitende Roboter Fixed Sequence Robot genannt. Etabliert haben sich demzufolge zweckdienliche Begriffe, die diesen Umständen gerecht werden.
Welche Arten von Industrierobotern gibt es?
Der gebräuchlichste Robotertyp in der Industrie ist der »Gantry-Roboter«. Diese auch als kartesische Arbeitshilfe produktiv arbeitende Maschine ist für Inspektionen, Montagearbeiten und Verpackungen das richtige Behelfsmittel. Es handelt sich demzufolge um ein Gerät, welches mit sogenannten Pick-and-Place-Aufgaben betraut wird. Im Gegensatz dazu wird der »SCARA-Roboter« für Fertigungszwecke wie dem Schweißen oder Löten eingesetzt. Speziell für das Greifen und Platzieren konzipiert ist der »Delta-Roboter ein Hochgeschwindigkeitstool der Präzisionsarbeit.
Im Gegensatz zu den zuvor erwähnten Robotern sind »Cobots« kollaborierende Roboter, welche entweder parallel neben der menschlichen Arbeitskraft oder direkt mit dieser ausgeführt werden. Diese Form von Robotertechnik wurde entwickelt, um die Arbeitsroutinen im Betriebsalltag effizienter zu gestalten. Cobots übernehmen demzufolge häufig gefährliche oder anstrengende Arbeiten im Arbeitsablauf.