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Roboter für Anfänger

Für viele sind Roboter nur Requisiten aus Hollywoodfilmen und Science Fiction: menschenähnliche Kreationen, die denken, fühlen und Entscheidungen treffen können. In Wirklichkeit sind Roboter überall um uns herum, auch wenn sie nicht immer so aussehen, wie wir uns das vorstellen. Roboter können Fahrzeuge bauen, Arbeiten in Werkshallen ausführen, Kuchen verzieren, verlorene Gliedmaßen ersetzen und sogar unsere Fußböden saugen. In den letzten 50 Jahren haben sich die Roboter von einfachen mechanischen Armen, die zur Entfernung von Gussteilen aus Gussformen verwendet wurden, zu Maschinen entwickelt, die mit Lasertechnologie komplexe Aufgaben flexibel und ohne vorherige Programmierung durchführen können. Roboter sind zu einem wichtigen, wenn auch unsichtbaren Teil unseres Alltags geworden. Doch es gab sie schon länger, als die meisten wissen.

Die Geschichte der Roboter in Kurzform

Das Wort „Roboter“ wurde zwar erst 1920 geprägt, doch die Idee, dass eine Maschine ohne menschliche Eingriffe arbeitet, gab es schon viel länger. Der griechischen Mythologie nach fertigte der Gott Hephaistos für sich mechanische Dienerinnen aus Gold, und Daidalos von Athen erschuf bewegliche Statuen. Wahrscheinlich dienten diese alten Mythen dem griechischen Ingenieur und Arzt Ktesibios aus Alexandria als Inspiration. Dieser lebte um 250 v. Chr. und ist vor allem für seine Verbesserungen der Wasseruhr – einem Zeitmessgerät – und der Wasserorgel bekannt. Jahrhunderte später wurden die einfachen Maschinen von Ktesibius durch Uhren und Uhrwerke ersetzt, die mit einfachen Zahnrädern und Federn eine Bewegung erzeugen.
Das Wort „Roboter“ wurde zum ersten Mal vom tschechischen Schriftsteller Karel Capek verwendet, der damit künstliche Wesen beschrieb, welche für Menschen lästige Aufgaben ausführten. Dieser Begriff wurde schnell von Autoren wie Isaac Asimov und auch von Wissenschaftlern übernommen. Die erste Roboterfirma, Unimation, wurde 1956 von Joseph Engelberger und George Devol gegründet. 1962 wurde der weltweit erste Industrieroboter (von Unimation) im Werk von General Motors eingesetzt. Die Präzision und Geschwindigkeit des Roboters von General Motors zeigte der Welt das Potential der Roboter, sodass viele Unternehmen diesem Beispiel folgten und menschliche Arbeiter durch Roboter ersetzten, um einfache, sich wiederholende Aufgaben auszuführen. In der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts nahm die Nutzung von Robotern immer mehr zu. Die Unternehmen entwickelten moderne Roboter für die industrielle Verwendung, zum Beispiel Roboter, die mit Lasertechnologie arbeiten, um Kunststoffe zu verarbeiten und Entfernungen zu messen. Jetzt wird daran gearbeitet, Roboter auch für Hausarbeiten wie das Wäschewaschen einzusetzen.

Arten von Robotern

Es gibt keine genaue vereinbarte Definition für einen Roboter: Je komplexer Roboter werden, desto unterschiedlicher fällt die Definition aus. Einfach definiert ist ein Roboter eine Maschine, die von einem Computer gesteuert wird und komplette Aufgaben durchführen kann, die im Voraus programmiert sein können, aber nicht müssen. Roboter können direkt von einem Menschen oder nur von einem Computer gesteuert werden. Es gibt verschiedene Arten von Robotern. Eine Unterteilung ist ähnlich wie eine Definition sehr kompliziert. Einige teilen Roboter nach der Anwendung ein, andere definieren den Robotertyp nach der Art der Bewegung oder nach dem verwendeten Betriebssystem und der Bauart. Zu den Robotertypen gehören vorprogrammierte, ferngesteuerte, unterstützende und autonome Roboter.
Vorprogrammierte Roboter wurden für bestimmte Aufgaben programmiert. Die meisten Industrieroboter fallen in diese Kategorie, da keine komplexe Programmierung notwendig ist, um eine einfache Aufgabe wie das Schweißen auszuführen. Ferngesteuerte Roboter werden von einem Menschen aus der Ferne gesteuert. Dazu gehören beispielsweise medizinische Roboter, die u. a. in der Chirurgie Anwendung finden, Militärroboter zur Entschärfung von Bomben oder zum Sprengen von Häusern und Serviceroboter. Unterstützende Roboter werden wie die ferngesteuerten Roboter ebenfalls von Menschen gesteuert, sind aber im Gegensatz zu den ferngesteuerten Robotern mit dem menschlichen Körper verbunden. Dazu gehören beispielsweise Roboterarme, die Gliedmaßen ersetzen, die Reichweite einer Person erhöhen oder Grundfähigkeiten wie die Kraft verbessern. Autonome Roboter brauchen keine direkte menschliche Eingabe, um eine Aufgabe auszuführen. Ein Computer legt die auszuführenden Aufgaben fest, kontrolliert die Umgebung und bestimmt die beste Vorgehensweise. Roboter dieser Art sind beispielsweise Saugroboter, die zum Reinigen von Schwimmbädern eingesetzt werden, oder auch bestimmte Spielzeuge.

Roboterwettbewerbe

Kleine freundschaftliche Wettbewerbe sind auch in der Robotertechnik sehr beliebt. Weltweit finden verschiedene Wettbewerbe für Roboterfans statt. Es gibt freundschaftliche Wettbewerbe, die von Robotervereinen ausgerichtet werden und sich auf das Programmieren und die Beweglichkeit konzentrieren, und große Wettkämpfe wie die Robot Combat League, die im Fernsehen übertragen werden. Roboterfirmen und Hochschulen führen ebenfalls Wettkämpfe durch, die meist einmal im Jahr stattfinden und bei denen es sogar Geldpreise zu gewinnen gibt. Der renommierteste Wettbewerb dieser Art ist vielleicht die DARPA Grand Challenge, bei der der Sieger einen Preis in Höhe von 2 Millionen US-Dollar erhält.

Bücher und Zeitschriften über Roboter

Lehrmaterialien und Anleitungen

Robotervereine und Organisationen