Robotino

2009-08-26T19:56:59Z

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'''Robotino''' ist ein mobiles Robotersystem für Ausbildung und Forschung der Firma Festo Didactic. Robotino wird durch einen [[Omnidirektionaler_Antrieb|omnidirektionalen]] Antrieb bewegt. Dadurch kann sich Robotino in der Ebene vollkommen frei ([[Holonom|holonom]]) bewegen. Der auf Robotino vorhandene [[PC104|Industrie-PC]] erlaubt autonomes Fahren. Über [[Wlan|Wireless LAN]] sendet Robotino Sensorwerte an einen externen PC. Steuerungswerte können von dem externen PC an Robotino gesendet werden. Dadurch können Steuerungsprogramme sowohl direkt auf Robotino, als auch auf einem Arbeitsplatzrechner ausgeführt werden. Robotino kann in den Sprachen [[Programmiersprache_C|C]], [[C++]], [[Java_(Programmiersprache)|Java]], [[.net|.Net]], [[Matlab]], [[Simulink]] und [[Labview]] programmiert werden.

== Antrieb ==
Robotino wird durch einen [[Omnidirektionaler_Antrieb|omnidirektionalen]] Antrieb mit drei in einem Winkel von 120° angeordneten Rädern angetrieben.

== Sensoren ==
* Stoßleiste
* 9 infrarot Abstandssensoren
* Farbkamera mit VGA-Auflösung
* optische Drehgeber an den Motoren
* Strommessung der Motoren
* Strommessung des gesamten Systems
* Batteriespannungsüberwachung

== Weitere Sensoren ==
* Gyroskop
* North Star der Firma Evolution Robotics

== Schnittstellen ==
* USB
* Ethernet
* 8 digitalen Eingänge
* 8 analoge Eingänge
* 8 digitale Ausgänge
* zusätzlicher Motorausgang zum Treiben hoher Lasten
* zusätzlicher Drehgebereingang

== Stromversorgung ==
Die Stromversorgung übernehmen zwei 12V/5Ah [[Gelakkumulator|Blei-Gel-Akkumulatoren]].

== Weblinks ==
* [http://www.festo-didactic.com/de-de/lernsysteme/robotino-forschen-und-lernen-mit-robotern/ Robotino bei Festo Didactic]
* [http://openrobotino.org/ Robotino Forum]
* [http://www.rn-wissen.de/index.php/Robotino Robotino im RoboterNetz]
* [http://www.tu-chemnitz.de/informatik/CE/Robotino/ Robotino bei der TU Chemnitz]

Roboter

2009-08-26T19:07:27Z

Robodoc9: /* Roboterarten */

'''Roboter''' sind stationäre oder [[Mobilität|mobile]] [[Maschine]]n, die nach einem bestimmten [[Computerprogramm|Programm]] festgelegte Aufgaben erfüllen. Allerdings hat sich die Bedeutung im Laufe der Zeit gewandelt. Der Begriff Roboter (tschechisch: ''robot'') wurde von [[Josef Čapek|Josef]] und [[Karel Čapek]] Anfang des 20. Jahrhunderts durch die [[Science Fiction|Science-Fiction]]-[[Literatur]] geprägt. Sein Ursprung liegt im slawischen Wort ''robota,'' welches mit Arbeit, Fronarbeit oder Zwangsarbeit übersetzt werden kann. 1921 beschrieb Karel Čapek in seinem Theaterstück [[R.U.R.]] in Tanks gezüchtete menschenähnliche künstliche Arbeiter. Mit seinem Werk greift Čapek das klassische Motiv des [[Golem]]s auf. Heute würde man Čapeks Kunstgeschöpfe als [[Android]]en bezeichnen. Vor der Prägung dieses Begriffes wurden Roboter zum Beispiel in den Werken von [[Stanisław Lem]] als [[Automat]]en oder [[Automat|Halbautomaten]] bezeichnet.

== Definition ==
Während der Entwicklung von Handhabungsgeräten, die immer komplizierter wurden, kamen Entwickler auf die Idee, sie Roboter zu nennen. Spätestens ab diesem Zeitpunkt wurde das Wort Roboter, welches ursprünglich nur für [[Humanoider Roboter|humanoide Roboter]] verwendet wurde, fast beliebig für verschiedene Geräte benutzt. Entsprechend unterschiedlich ist die Definition eines Roboters von Land zu Land. So kommt es, dass z. B. 1983 von Japan 47000 dort installierte Roboter gemeldet wurden, von denen nach [[VDI-Richtlinie]] 2860 nicht einmal 3000 als Roboter gegolten hätten.<ref>Michael Naval: ''Roboter-Praxis''. Vogel Verlag, Würzburg 1989, ISBN 3-8023-0210-9</ref>

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

=== Definition nach Robot Institute of America (RIA) ===
Ein Roboter ist ein programmierbares Mehrzweck-Handhabungsgerät für das Bewegen von Material, Werkstücken, Werkzeugen oder Spezialgeräten. Der frei programmierbare Bewegungsablauf macht ihn für verschiedenste Aufgaben einsetzbar.

=== Definition nach JARA ===
Die [[Japan Robot Association|Japan Robot Association (JARA)]] gibt die folgenden Merkmale vor.
*Manual Manipulator: Handhabungsgerät, das kein Programm hat, sondern direkt vom Bediener geführt wird.
*Fixed Sequence Robot: Handhabungsgerät, das wiederholt nach einem konstanten Bewegungsmuster arbeitet. Das Ändern des Bewegungsmusters ist relativ aufwendig.
*Variable Sequence Robot: Handhabungsgerät, wie vorher beschrieben, jedoch mit der Möglichkeit, den Bewegungsablauf schnell und problemlos zu ändern.
*Playback Robot: Der Bewegungsablauf wird diesem Gerät einmal durch den Bediener vorgeführt und dabei im Programmspeicher gespeichert. Mit der im Speicher enthaltenen Information kann der Bewegungsablauf beliebig wiederholt werden.
*Numerical Control Robot: Dieses Handhabungsgerät arbeitet ähnlich wie eine NC-gesteuerte Maschine. Die Information über den Bewegungsablauf wird dem Gerät über Taster, Schalter oder Datenträger zahlenmäßig eingegeben.
*Intelligent Robot: Diese höchste Roboterklasse ist für Geräte gedacht, die über verschiedene Sensoren verfügen und damit in der Lage sind, den Programmablauf selbsttätig den Veränderungen des Werkstücks und der Umwelt anzupassen.

== Geschichte ==
[[Datei:Isaac.Asimov02.jpg|frame|right|Isaac Asimov 1965]]
=== Roboter in der Literatur ===
Erstmals wurde der Begriff Roboter durch die Erzählungen [[Isaac Asimov]]s einem größeren Publikum bekannt. 1942 beschrieb er in „[[w:Runaround|Runaround]]“ zum ersten mal die drei [[Robotergesetze]] die auch heute noch häufig in der Science Fiction Literatur rezipiert werden. 1950 veröffentlicht er mit [[Ich, der Roboter]] eine Sammlung von Kurzgeschichten zu diesem Thema. Auch später beschäftigt sich Asimov immer wieder mit dem Thema Roboter.

=== Roboter in Filmen ===
[[Datei:TZ robby 08.JPG|thumb|left|Der Kultroboter Robby in dem [[Flipperautomat|Flipper]] Twilight Zone]]
Da die Idee des Roboters ihren Ursprung im Theater hat, wurde diese auch später in vielen Filmen thematisiert. Im 1927 erschienenen Film [[Metropolis (1927)|Metropolis]] wurde erstmals ein Roboter in einem Film gezeigt. Sehr bekannt wurde auch der riesenhafte Roboter „Gort“ und die ihn betreffende Dialogzeile ''„Klaatu Barada Nikto“'' aus dem Film ''[[Der Tag, an dem die Erde stillstand (1951)|Der Tag, an dem die Erde stillstand]]'' (1951). Kultstatus erlangte auch der Roboter „Robby“ aus ''[[Alarm im Weltall]]'' (1956), der in der Folge in einer ganzen Reihe von Filmen und Fernsehsendungen zu sehen war. In der [[Star Wars|Star-Wars-Saga]] (1977–2005) spielen [[R2D2]] und [[C3PO]] eine eher komödiantische Rolle. In der Serie [[Raumschiff Enterprise: Das nächste Jahrhundert|Star Trek – The Next Generation]] (1987–1994) ist der Androide [[Figuren im Star-Trek-Universum#Lieutenant Commander Data|Data]] ein Führungsoffizier. In [[Nummer 5 lebt]] entwickelt ein Militärroboter eine naive Persönlichkeit. Heute bringen Filme wie „[[Terminator (Film)|Terminator]]“ und „[[I, Robot (Film)|I, Robot]]“ das Publikum immer noch über den Sinn dieser meist menschenähnlichen Maschinen zum Grübeln.

Immer häufiger finden auch Industrieroboter (nicht humanoide Roboter) den Weg auf die Leinwand. In Filmen wie James Bond ([[Stirb an einem anderen Tag]]), Thunderbirds, [[Lara Croft: Tomb Raider – Die Wiege des Lebens|Tomb Raider – Die Wiege des Lebens]] und [[The Da Vinci Code – Sakrileg|Sakrileg]] wurden z. B. [[KUKA Roboter|KUKA]]-Industrieroboter in Szene gesetzt.

=== Roboter in der Bildenden Kunst ===
Das wohl prominenteste Beispiel für die Verwendung des Roboters in der Bildenden Kunst ist die Gruppe der „Family of Robots“ des koreanischen Videokünstlers [[Nam June Paik]]. Bereits 1964 entwickelte Paik zusammen mit dem japanischen Ingenieur Shuya Abe den Roboter „K456“, welcher Paik fortan bei Performances vertreten sollte – bis K456 in den „first accident of the 21. century“ verwickelt wurde. In den 1980er Jahren entstand die „Family of Robots“, zunächst mit „Mother“ und „Father“ (1983/86), welche um etliche Figuren („Aunt“, „Uncle“) erweitert wurden. Dabei handelte es sich vor allem auch um Figuren der Geschichte oder literarischen Fiktion, wie zum Beispiel [[Albert Einstein]], [[Attila]] oder [[Edgar Allan Poe]], aber auch Freunden von Paik: [[John Cage]], Merce Cunningham oder [[Joseph Beuys]].<ref>Decker, Edith (1988): Paik. Video. Köln: DuMont.</ref><ref>Katalog Nam June Paik (1991): video time – video space. Zürich und Basel: Kunsthaus Zürich und Kunsthalle Basel.</ref>

==== Roboter als Kunstobjekt ====
[[SHIFZ]] ist die abgekürzte Selbstbezeichnung der österreichischen Künstlervereinigung Syntharturalistische Kunstvereinigung. Sie wurde 1996 gegründet und thematisiert hauptsächlich das Verhältnis von Mensch und Maschine.

== Robotik ==

''siehe Hauptartikel [[Robotik]]''

Durch die häufige Thematisierung von Robotern in Film und Literatur, wurde auch die Wissenschaft aufmerksam auf diese Art der Maschinen. Das wissenschaftliche Gebiet, das sich mit der Konstruktion von Robotern beschäftigt, heißt [[Robotik]]. Der Begriff wurde 1942 von Isaac Asimov in seinem Buch „Runaround“ erstmals erwähnt. Ein allgemeines theoretisches wissenschaftliches Gebiet, welches sich mit Robotern beschäftigt, gibt es nicht. Sie sind meist Teilgebiete der Elektrotechnik, Informatik, Mechatronik oder des Maschinenbaus.

=== Technische Grundlagen ===
Technisch realisiert werden Roboter hauptsächlich im Zusammenspiel der Disziplinen: [[Mechanik]], [[Elektrotechnik]] und [[Informatik]]. Inzwischen hat sich aus der Verbindung dieser drei Disziplinen die [[Mechatronik]] entwickelt. Um autonome Systeme zu entwickeln, die eine gewisse Eigenständigkeit, beispielsweise bei der [[Wegfindung]] aufweisen, werden immer mehr wissenschaftliche Disziplinen in die [[Robotik]] eingebunden. Hier liegt ein Schwerpunkt bei der Verbindung von Konzepten der [[Künstliche Intelligenz|Künstlichen Intelligenz]] oder der [[Neuroinformatik]] (Teilgebiete der Informatik) und ihrer biologischen Vorbilder [[Biokybernetik]] (Teilgebiet der Biologie). Aus der Verbindung von Biologie und Technik entstand wiederum die [[Bionik]].

Wichtigste Bestandteile eines Roboters sind die Sensoren, zur Erfassung der Umwelt bzw. der Achspositionen, die Aktoren, zum Agieren innerhalb der erfassten Umgebung, die Robotersteuerung und das mechanische Gestell inklusive der Getriebe des Roboters. Ein Roboter muss nicht unbedingt vollständig autonom handeln können, darum unterscheidet man [[Autonome mobile Roboter|autonome]] und ferngesteuerte Roboter.

Siehe auch: [[Synchrodrive]]

==== Roboterkinematiken (Industrieroboter) ====
Der mechanische Aufbau eines Roboters wird mit Hilfe der Kinematik beschrieben. Dabei sind folgende Kriterien von Bedeutung:
*Bewegungsform der Achsen
*Anzahl und Anordnung der Achsen
*Formen des Arbeitsraumes

===== Bewegungsform der Achsen =====
Hier wird zwischen translatorischen und rotatorischen Achsen unterschieden.

===== Anzahl und Anordnung der Achsen =====
Zur Beschreibung von Robotern wird sowohl die Anzahl als auch Anordnung der Achsen herangezogen. Hierbei sind die Reihenfolge und die Lage der Achsen zu berücksichtigen. Diese können z. B. mit den so genannten Denavit-Hartenberg Parametern (dh-Parameter) beschrieben werden.

===== Formen des Arbeitsraumes =====
Obige Kriterien in Verbindung mit den Abständen der Achsen zueinander bzw. deren Verfahrwege ergeben die Form und Größe des Arbeitsraumes eines Roboters. Gebräuchliche Arbeitsräume sind: Kubus, Zylinder, Kugel oder Quader.

==== Mathematik und Roboter ====
===== Häufig verwendete Koordinatensysteme bei Industrierobotern =====
Die wichtigsten Koordinatensysteme (KOS) bei Robotern sind:
* das Basis- oder Welt-KOS, das sich in der Regel im Roboterfuss befindet
* das Tool-KOS, das sich im Roboterflansch befindet. Bezüglich dieses KOS ist der Tool Center Point (TCP) einzumessen, der den Arbeitspunkt des montierten Tools beschreibt. Der TCP kann in der Regel aus den CAD-Daten ([[Computer Aided Design]]) übernommen werden oder wird mit Hilfe des Roboters durch Messfahrten ermittelt.
* das Werkstück-KOS; dieses beschreibt die Lage des Prozesses, Werkstückes und ist festzulegen bzw. einzumessen. Die Positionen, die der Roboter anfährt, werden in der Regel in diesem KOS beschrieben. Der Vorteil eines Werkstückkoordinatensystems zeigt sich z. B. bei Änderungen der Anlage, da damit eine Wiederinbetriebnahme einfach durch Einmessung des Werkstück-KOS deutlich erleichtert wird. Zur Vermessung des Werkstück-KOS stehen meistens Routinen von den Roboterherstellern zur Verfügung. Grundsätzlich wird dabei in der Regel durch drei Punkte eine [[Ebene (Mathematik)]] beschrieben.

===== Mathematische Beschreibung von Robotern =====
Um Roboter überhaupt erst mal in Bewegung setzen zu können, müssen sie mathematisch beschrieben werden. Dies geschieht durch Transformationen; siehe hierzu auch [[Koordinatentransformation]]. Dabei beschreibt die Transformation T die Lage eines Koordinatensystems (KOS) in Relation zu einem Bezugskoordinatensystem. Da sich die Lage des KOS im allgemeinen Fall sowohl durch Verdrehungen als auch durch Translation ergeben kann, sind zur Berechnung ein rotatorischer – die Vektoren A, B, C als Einheitsvektoren – und auch ein translatorischer Anteil P, eine Verschiebung, notwendig.

Mathematisch wird somit der dreidimensionale, rotatorische Anteil ergänzt um eine weitere Dimension, einen [[Vektor]], die kombiniert zu folgender [[Homogene Koordinaten#Homogene Matrizen|homogenen]] 4 × 4 – [[Matrix (Mathematik)|Matrix]] führen:

:<math>T=\begin{pmatrix}Ax & Bx & Cx & Px\\ Ay & By & Cy & Py\\ Az & Bz & Cz & Pz\\ 0 & 0 & 0 & 1\end{pmatrix}</math>

Wird nun jeder Achse ein Koordinatensystem z. B. entsprechend der [[Denavit-Hartenberg-Transformation]] zugeordnet, ist man in der Lage die Position beliebig vieler, aufeinander folgender Achsen zu berechnen. Praktisch lässt sich bereits die Berechnung von 6 Achsen nur mit einem erheblichen Schreibaufwand realisieren. Um nur eine [[Pose (Technik)|Pose]] (Position und Orientierung) zu berechnen kann daher ein Hilfsmittel wie eine [[Tabellenkalkulation]] hilfreich sein. Ist die Berechnung mehrerer Posen notwendig, empfiehlt es sich auf entsprechende mathematisch orientierte Softwareprodukte so z. B. [[Matlab]] oder auf [[FreeMat]] zurückzugreifen.

===== Vorwärtstransformation =====
Die [[Vorwärtstransformation]] wird verwendet um aus den gegebenen Achswinkeln eines Roboters die kartesischen Koordinaten des TCPs zu ermitteln. Voraussetzung hierzu ist, dass die Denavit-Hartenberg-Parameter (<math>\theta, d, a, \alpha</math>) bekannt sind. Ist das der Fall so kann mit
:<math>T=\begin{pmatrix}\cos\theta & -\sin\theta \cos\alpha & \sin\theta \sin\alpha & \arccos\theta\\ \sin\theta & \cos\theta \cos\alpha & -\cos\theta \sin\alpha & \arcsin\theta\\ 0 & \sin\alpha & \cos\alpha & d\\ 0 & 0 & 0 & 1\end{pmatrix}</math>
die Transformation zwischen zwei Achsen bestimmt werden. Verallgemeinert ergibt sich:
:<math>{}^{n - 1}T_n
= \begin{pmatrix}
\cos\theta_n & -\sin\theta_n \cos\alpha_n & \sin\theta_n \sin\alpha_n & a_n \cos\theta_n \\
\sin\theta_n & \cos\theta_n \cos\alpha_n & -\cos\theta_n \sin\alpha_n & a_n \sin\theta_n \\
0 & \sin\alpha_n & \cos\alpha_n & d_n \\
0 & 0 & 0 & 1
\end{pmatrix}.</math>

Für Industrieroboter mit den üblichen 6 Achsen ist diese Transformation somit 5 mal durchzuführen. Um einen TCP zu berücksichtigen wird eine weitere Transformation angefügt. Bei der Vorwärtstransformation ergibt sich somit für einen 6-achsigen Roboter mit Tool
:<math>T=T_1T_2T_3T_4T_5T_{tcp}.</math>
Damit kann nun die Position und Orientierung des TCPs bezogen auf den Roboterfuss berechnet werden.

===== Rückwärtstransformation =====
Die so genannte [[Inverse Kinematik|Rückwärtstransformation]] wird eingesetzt, wenn die kartesischen Koordinaten bekannt sind, jedoch die Achswinkel, also die Lage der einzelnen Achsen z. B. in Grad ermittelt werden sollen. Sie ist somit die Umkehrung der Vorwärtstransformation. Grundsätzlich gibt es zwei Ansätze, ein geometrisches und ein analytisches Lösungsverfahren.

==== Roboterauswahl ====
Bei der Wahl z. B. eines Industrieroboters sind verschiedene Kriterien von Bedeutung: Traglast, deren Schwerpunkt und Eigenträgheit, der Arbeitsbereich in dem der Prozess stattfinden soll, die Prozessgeschwindigkeit bzw. die Zykluszeit und die Genauigkeit des Roboters. Letztere wird auf der Basis der ISO9283 ermittelt. Dabei wird im Wesentlichen zwischen der Genauigkeit der Position (hier wird auch von Pose gesprochen) und der Bahngenauigkeit unterschieden. Für die Pose als auch für die Bahn wird in der Regel sowohl die so genannte Absolut- als auch die Wiederholgenauigkeit ermittelt. Dabei spiegelt die Absolutgenauigkeit den Unterschied zwischen der tatsächlichen und der theoretischen, der programmierten, Pose oder Bahn wider. Hingegen ergibt sich die Wiederholgenauigkeit aus mehreren Fahrten bzw. Messungen des Roboter auf theoretisch die gleiche Position bzw. Bahn. Sie ist somit ein Maß für die Streuung, die bei den meisten praktischen Anwendungen von größerer Bedeutung ist als die Absolutgenauigkeit.
Im Übrigen kann die Absolutgenauigkeit eines Roboters durch eine [[Roboterkalibrierung]] verbessert werden, die Wiederholgenauigkeit ergibt sich im Wesentlichen aus dem Getriebespiel.

=== Roboterarten ===
[[Datei:2_komponenten_einfachdosierer_auf_portal.jpg|thumb|Portalroboter mit [[Linearführung]]en]]
Der Begriff „Roboter“ beschreibt ein weitgefächertes Gebiet, weshalb man Roboter in viele Kategorien einordnet. Einige davon sind:

*[[Autonome mobile Roboter]]
*[[Humanoide Roboter]]
*[[Industrieroboter]]
*[[Personal Robots]]
*[[Portalroboter]]
*[[Serviceroboter]]
*Spielzeugroboter
*Erkundungsroboter
*[[Laufroboter]]
*[[Beam (Robotik)|BEAM]]
* Transportroboter<ref> [http://www.heise.de/newsticker/meldung/101242 heise.de:] Chaotisches Roboter-Lager beschleunigt Auslieferung</ref>

==== Humanoide Roboter ====
[[Datei:HONDA ASIMO.jpg|thumb|upright|left|Humanoider Roboter ''[[ASIMO]]'']]
[[Datei:Ars Electronica 2008 Kotaro.jpg|thumb|Humanoider Roboter ''Kotaro'']]
Das Bild des [[Humanoide Roboter|Humanoiden Roboters]] in der Literatur wurde, wie bereits erwähnt, maßgeblich durch die Erzählungen Isaac Asimovs in den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts geprägt. Humanoide Roboter waren lange Zeit technisch nicht realisierbar. Für die Entwicklung humanoider Roboter müssen viele wichtige Probleme gelöst werden. Sie sollen autonom in ihrer Umwelt reagieren und möglichst auch interagieren können, wobei ihre Mobilität durch zwei Beine als Fortbewegungsmittel beschränkt ist. Außerdem sollen sie durch zwei künstliche Arme und Hände Arbeiten verrichten können. Seit 2000 (z. B. [[ASIMO]] von [[Honda]]<ref> [http://www.heise.de/newsticker/meldung/83316 heise.de:] Hondas humanoider Roboter läuft schneller und sicherer</ref>) scheinen die grundlegenden Probleme gelöst. Inzwischen werden regelmäßig neue Entwicklungen in diesem Bereich vorgestellt.

Die Humanoiden können auch der Gattung [[Laufroboter]] zugeordnet werden, während man einige [[Serviceroboter]] eher als [[Fahrroboter]] bezeichnen müsste.

==== Industrieroboter ====
[[Datei:Industrieroboter.jpg|thumb|[[Industrieroboter]]]]
1954 meldete George Devol erstmals ein Patent für [[Industrieroboter]] an. Heutige Industrieroboter sind in der Regel nicht mobil. Grundsätzlich sind sie vielseitig einsetzbar, jedoch in Verbindung mit dem eingesetzten Werkzeug sind sie speziell auf eine oder wenige Einsatzgebiete festgelegt. Dabei wird das Werkzeug am Flansch des Roboters in der Regel fest montiert und ist im einfachsten Fall ein Greifer, der den Roboter für Handlingsaufgaben prädestiniert. Soll der Roboter vielseitiger eingesetzt werden, so kommen Kupplungen zum Einsatz, die einen Tausch des Werkzeuges auch während des Betriebes ermöglichen.

1961 wurden sie erstmals bei [[General Motors]] in [[Produktionslinie]]n eingesetzt. In Deutschland wurden Industrieroboter, beispielsweise für [[Schweißen|Schweißarbeiten]] in der [[Automobilindustrie]], seit etwa 1970 eingesetzt.

Weitere Einsatzgebiete sind:
* Handling, Palettieren
* Bestücken, Fügen, Montieren
* [[Kleben]]
* Punkt- und Bahnschweißen
* Messaufgaben

Durch die Vielseitigkeit von Industrierobotern sind diese bis Heute am weitesten verbreitet.

Zu den Industrierobotern zählen auch die so genannten [[Portalroboter]], die beispielsweise bei der Produktion von [[Wafer]]n, in [[Vergussanlage]]n oder in der [[Messtechnik]] als Koordinatenmessgerät eingesetzt werden. Heute werden auch viele Handlingaufgaben durch Industrieroboter ausgeführt. Siehe dazu: [[Handhabungseinrichtung|Handlingsysteme]]

==== Haushaltsroboter ====
[[Haushaltsroboter]] verrichten selbständig Arbeiten im Haushalt. Bekannte Anwendungen umfassen
* [[Staubsaugerroboter]] (beispielsweise von ''[[Electrolux]],'' ''[[Siemens]]'' oder ''[[iRobot]]'')
* [[Rasenmähroboter]]
* Fensterreinigungsroboter
* [[Serviceroboter]] (beispielsweise [[Care-O-bot]])

==== Spielzeugroboter ====
[[Datei:Robocup 2005 Aibos.jpg|thumb|left|Der [[Spielzeugroboter]] [[Aibo]] im Turnier]]
''Hauptartikel:'' [[Spielzeugroboter]]

Die meisten roboterähnlichen Spielzeuge sind keine Roboter, da ansonsten sämtlich selbst bewegende Gegenstände als Roboter anzusehen wären. Trotzdem gibt es Roboter die man als Spielroboter bezeichnet, da ihr automatisierter Funktionsumfang keinerlei arbeits- oder forschungstechnischen Nutzen hat.
Ein Beispiel hierfür ist der einem Hund ähnelnde Lauf- und Spielroboter [[Aibo]] von [[Sony]] oder der [[Robosapien]] von [[WowWee]]. Diese Spieleroboter werden in der Four-Legged League beim jährlichen [[Robocup|Roboterfußball]] eingesetzt. Seine Produktion wurde trotzdem eingestellt.

==== Erkundungsroboter ====
[[Datei:Global Hawk - ILA2002.jpg|thumb|Global Hawk auf der ILA 2002]]

Unter ''Erkundungsrobotern'' versteht man Roboter, die an Orten operieren, die für den Menschen (lebens-)gefährlich oder gar unzugänglich sind und ferngesteuert oder (teilweise) autark operieren. Dies gilt z. B. für Gebiete, in denen ein militärischer Konflikt ausgetragen wird. Aber auch für Gegenden, die bisher für den Menschen nur sehr schwer oder gar nicht erreichbar sind, wie z. B. die Mond- oder [[Rover (Raumfahrt)|Mars]]-Oberfläche. Schon allein wegen der riesigen Entfernung der anderen Planeten ist eine Fernsteuerung von der Erde aus unmöglich, weil die Signale hin und zurück Stunden benötigen würden. In diesen Fällen müssen dem Roboter eine Vielzahl von möglichen Verhaltensweisen einprogrammiert werden, wovon er die sinnvollste wählen und ausführen muss.

Zur Erkundung enger Pyramidenschächte, in die Menschen nicht eindringen können, wurden schon mit [[Sensor]]en bestückte Roboter eingesetzt. Es wird auch darüber nachgedacht, einen sogenannten Cryobot, der sich durch Eis schmilzt, in den [[Wostoksee]] herab zu lassen. Dieser ist von der Außenwelt durch eine über 3 km dicke Eisschicht hermetisch abgeriegelt. Forscher vermuten in diesem ein unberührtes Ökosystem, was auf gar keinen Fall durch „oberirdische“ Mikroben kontaminiert werden soll.

===== Militärroboter =====
''Hauptartikel:'' [[Militärroboter]]

''Militärroboter'' sind Roboter, die zu militärischen Aufklärungs- und/oder Kampfzwecken eingesetzt werden. Diese können sich in der Luft, zu Land oder auf/unter Wasser selbstständig oder autark bewegen. Beispiele hierfür sind die luftgestützte [[Global Hawk]] oder die landgestützte [[SWORDS]]. Diese können sowohl zur reinen Selbstverteidigung als auch zum aktiven Angriff auf Ziele Waffen mit sich tragen.

===== Rover/Lander =====
Unter einem ''[[Rover (Raumfahrt)|Rover]]'' versteht man in der Raumfahrt Roboter, die sich mobil auf der Oberfläche anderer Himmelskörper (z. B. [[Mond]]/[[Mars (Planet)|Mars]]) fortbewegen. Beispiele hierfür sind die sowjetischen [[Lunochod]]-Mondmobile oder die Zwillingsroboter [[Spirit (Raumsonde)|Spirit]] und [[Opportunity]]. Letztere können sich unabhängig von der Bodenkontrolle ihren Weg suchen. Auch nicht mobile Einheiten, sogenannte ''[[Lander]]'', können als Roboter bezeichnet werden. Die [[Lunar Roving Vehicle|Mondrover]] der Apollomissionen waren keine Roboter, weil sie direkt von Menschen gesteuert wurden.

===== Personal Robots =====
''Hauptartikel:'' [[Personal Robots]]

Personal Robots (kurz ''PR'', engl. für „persönlicher Roboter“) sind Roboter, die im Gegensatz zu Industrierobotern dazu bestimmt sind, mit Personen und anderen Personal Robots z. B. in Netzwerken zu kommunizieren und zu interagieren. Personal Robots können von einer einzelnen Person bedient, genutzt und gesteuert werden.

Eine Unterteilung in öffentlich genutzte Personal Roboter z. B. Serviceroboter und personengebundene Personal Roboter z. B. Spielzeugroboter ist, wie bei den Personal Computern, sinnvoll. Durch die abgeschlossene Konstruktion der PR funktionieren diese Maschinen weitgehend unabhängig, autonom, autark und selbständig. Die Personal Robots sind zunehmend lernfähig.

Vielfache Schnittstellen ermöglichen eine Kommunikation in Netzwerken. So mit anderen Robotern, Computern usw. Personal Robots reagieren mit Ihren Sensoren auf äußere Einflüsse wie z. B. Berührungen, Töne, Laute, optische Veränderungen usw. Personal Robots speichern Daten und Informationen. Erworbene Erfahrungen beeinflussen sie und so realisieren die PRs mit diesen Erkenntnissen ihr weiteres Handeln.

===== Ausbildungsroboter =====
Robotersysteme sind sehr gut geeignet, um Grundlagen und Wissen für Fortgeschrittene in den Bereichen Mechatronik, Antriebstechnik, Sensortechnik, Steuerungstechnik und Programmierung im Allgemeinen zu vermitteln. An vielen Schulen, Berufsschulen und Universitäten werden daher Roboter in Forschung und Lehre eingesetzt. Beispielhaft sei an dieser Stelle das Roboterpraktikum des [http://www6.in.tum.de Lehrstuhls Robotics and Embedded Systems] der TU München mit dem mobilen Robotersystem [[Robotino]] erwähnt.

===== Sonstige =====
[[Datei:Roboter.jpg|thumb|Roboter der israelischen Polizei bei der Untersuchung eines verdächtigen Gegenstandes]]
Ebenfalls als Roboter bezeichnet man mobile Einheiten, die zum Aufspüren, Entschärfen oder Sprengen von Bomben oder Minen eingesetzt werden, wie z. B. der sogenannte [[TALON]]-Roboter. Auch gibt es Roboter, die in Trümmern nach verschütteten Menschen suchen können. Mittlerweile gibt es auch den sog. Killer-Roboter.<ref> [http://www.golem.de/0701/50167.html golem.de:] Samsung entwickelt Killer-Roboter für die Objektsicherung </ref><ref> [http://www.heise.de/newsticker/meldung/84272 heise.de:] Robocop soll die innerkoreanische Grenze schützen</ref>

== Zukünftige Entwicklung ==
2004 waren 2 Millionen Roboter im Einsatz, allein im Jahr 2008 werden 7 Millionen zusätzliche Installationen erwartet.<ref> [http://www.golem.de/0612/49631.html golem.de:] Bill Gates: Ein Roboter in jedem Haushalt bis 2013</ref> Die deutsche Roboterbranche steigerte 2007 den Umsatz um 13 Prozent. Auch in den kommenden Jahren wird ein Wachstum von 5 bis 10 Prozent erwartet.<ref> [http://www.heise.de/newsticker/Roboterbranche-boomt-Deutsche-Firmen-rechnen-mit-starkem-Wachstum--/meldung/108793 heise.de:] Roboterbranche boomt: Deutsche Firmen rechnen mit starkem Wachstum</ref> Die EU fördert Forschungsarbeiten, die bis 2010 ermöglichen könnten, dass Roboter für einfache Tätigkeiten in Krankenhäusern eingesetzt werden, z. B. Krankenbettentransport, Essensausgabe, Reinigungsarbeiten.<ref> [http://www.golem.de/0701/50150.html golem.de:] Roboterkrankenschwestern schwirren ab 2010 durch die Gänge: EU fördert Forschungsarbeit</ref> Bis Ende 2008 soll ein Prototyp als Erntehelfer auf Obstplantagen entwickelt werden.<ref> [http://www.heise.de/newsticker/meldung/91636 heise.de:] USA: Roboter sollen Erntehelfer ersetzen.</ref> [[General Motors]] plant erste unbemannte PKW im Test ab 2015 und in der Serienproduktion ab 2018.<ref> [http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,527135,00.html spiegel.de:] Autofahrer ab 2018 überflüssig </ref><ref> [http://www.golem.de/0801/56869.html golem.de:] CES: General Motors plant Autos ohne menschliche Fahrer</ref> Ab 2010 sollen [[humanoide Roboter]] vermarktet werden.<ref> [http://www.spiegel.de/netzwelt/spielzeug/0,1518,521975,00.html spiegel.de:] „bereits ab 2010 will das Unternehmen sogenannte ‚Partner-Roboter‘ vermarkten.“ </ref>

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor=[[Gero von Randow]] | Titel=Roboter. Unsere nächsten Verwandten | Verlag=Rowohlt, Reinbek | Jahr=1997 | ISBN=978-3-4980-5744-2 }}
* G. Lawitzky, M. Buss (Eds.) et al.: Service Roboter. Schwerpunktthemenheft der Zeitschrift ''it – Information Technology'', Oldenbourg Verlag, München. [http://www.atypon-link.com/OLD/toc/itit/49/4 49(2007)4]
* {{Literatur | Autor=Wolfgang Weber | Titel=Industrieroboter. Methoden der Steuerung und Regelung. Mit 33 Übungsaufgaben | Verlag=Fachbuchverlag Leipzig | Jahr=2002 | ISBN=978-3-4462-1604-4 }}
* {{Literatur | Autor=Bodo-Michael Baumunk | Titel=Die Roboter kommen. Mensch, Maschine, Kommunikation | Verlag=Wachter Verlag | Ort=Heidelberg | Jahr=2007 | ISBN=978-3-89904-268-9}} (Begleitband zur gleichnamigen Ausstellung in den Museen für Kommunikation)
* {{Literatur | Autor=Anne Foerst | Titel=Von Robotern, Mensch und Gott. Künstliche Intelligenz und die existentielle Dimension des Lebens | Verlag=Vandenhoeck & Ruprecht| Ort=Göttingen | Jahr=2008 | ISBN=978-3-525-56965-8}} (Aus dem Englischen von Regine Kather)
* {{Literatur | Autor=Daniel Ichbiah | Titel=Roboter: Geschichte - Technik - Entwicklung | Verlag=Knesebeck| Ort=München | Jahr=2005 | ISBN=3-89660-276-4}} (Aus dem Französischen von Monika Cyrol)

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Roboter}}
{{Commonscat|Robots|Roboter}}
*[http://www.worldrobotics.org Welt-Roboterstatistik der International Federation of Robotics (IFR)]
*[http://www.robotstore.de/roboter_in_filmen.htm Chronologische Übersicht aller Roboter und Androiden im Film]
*[http://roboternetz.de/ Community und Informationen zu Robotik, Elektronik und Mikrocontroller]
*[http://wissen.spiegel.de/wissen/dokument/dokument.html?id=63947532&top=SPIEGEL/ SPIEGEL-Artikel zu sandkorngroßen Robotern (6/2009)]
*[http://www.vdma.org/r+a VDMA Robotik + Automation (Wirtschaftsverband)]

== Einzelnachweise ==
<references/>

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