Wussten Sie, dass die Effizienz und Präzision moderner Roboter maßgeblich von ihrer Steuerungstechnik abhängt? Steuerungssysteme spielen eine grundlegende Rolle in der modernen Robotik, indem sie die Kommunikation und Koordination von Hardware und Software in robotischen Anwendungen ermöglichen. Diese Systeme sind entscheidend für die Effizienz und Präzision von Robotern in industriellen, medizinischen und forschungsbezogenen Einsatzbereichen.
Die Industrierobotersteuerung ist der Schlüssel zur automatisierten Fertigung, wissenschaftlichen Erforschung und sogar zur medizinischen Chirurgie. Diese komplexen Systeme basieren oft auf einer Kombination aus Hardware wie Sensoren und Aktoren, und spezieller Software, die in Programmiersprachen wie Python und C++ geschrieben ist. Mit Hilfe von modernen Steuerungstechniken können Industrieroboter vielfältige Aufgaben effizient und präzise ausführen, was die Produktivität erheblich steigert.
Wesentliche Erkenntnisse
- Die Steuerungstechniken sind für die Präzision und Effizienz von Robotersystemen unerlässlich.
- Industrieroboter steuerungen basieren auf einer Kombination aus Hard- und Software.
- Steuerungssysteme finden Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Fertigung, Medizin und Logistik.
- Moderne Steuerungssysteme integrieren maschinelles Lernen und IoT-Technologien.
- Collaborative Robots (Cobots) arbeiten direkt mit Menschen zusammen, um Prozesse zu optimieren und Sicherheit zu gewährleisten.
Einführung in die Steuerungssysteme der Robotik
Steuerungssysteme sind in diversen Bereichen wie der Automobilindustrie und der Raumfahrt unverzichtbar. Sie helfen Prozesse zu automatisieren und zu optimieren, wodurch die Effizienz, Qualität und Sicherheit von Produktionsprozessen erheblich gesteigert werden.
Grundlagen der Robotersteuerung
Die Grundlagen der Robotik beinhalten eine Kombination aus Mechanischem Design, Kinematik, Sensoren und Wahrnehmung. Viele Steuerungssysteme arbeiten computerbasiert und nutzen Software für ein effizientes Management. Ein typisches Steuerungssystem besteht oft aus Sensoren, Aktoren und Reglern, die zusammenarbeiten, um die gewünschten Aufgaben zu erfüllen.
Wichtige Komponenten
Roboter-Komponenten sind die Schlüsselelemente, die die Funktionalität und Leistung eines Roboters bestimmen. Dazu gehören Sensoren, die Daten erfassen, Aktoren, die Bewegungen ausführen, und Regler, die die gesamte Operation steuern. Diese Komponenten sind in verschiedenen Steuerungssystemen, wie Montagelinien, Verpackungsanlagen und Transportbändern, integriert, um eine gleichbleibend hohe Qualität sicherzustellen.
Anwendungsbereiche
Die Roboter-Anwendungen sind vielfältig und umfassen Bereiche wie die Lebensmittelproduktion, wo Steuerungssysteme für die Einhaltung von Hygienevorschriften sorgen, oder die moderne Schweißtechnik, die eine gleichbleibend hohe Qualität ermöglicht und die Fehlerquote reduziert. Auch in der Holzbearbeitung, Metallverarbeitung und Textilverarbeitung optimieren Steuerungssysteme die Arbeitsabläufe und sichern die Qualität der Endprodukte.
Industrieautomation in der Robotik
Die Integration von Industrieautomation in der Robotik hat die Fertigungsindustrie revolutioniert. Diese Entwicklung hat nicht nur die Effizienz gesteigert, sondern auch die Präzision und Flexibilität in den Produktionsprozessen erhöht. Besonders bemerkenswert ist die Rolle, die programmierbare Logiksteuerungen (SPS) in diesem Kontext spielen.
Rolle der Programmierbaren Logiksteuerungen (SPS)
SPS-Systeme sind das Rückgrat moderner Industrieautomation. Sie steuern komplexe Prozesse durch präzise Anweisungen, die in Echtzeit ausgeführt werden. Der Einsatz von SPS in der Fertigungsindustrie ermöglicht es Unternehmen, ihre Produktionslinien effizienter zu gestalten und die Qualität der Endprodukte zu verbessern. ABB zum Beispiel hat den IRB 6, den ersten Roboter mit elektrischem Antrieb, entwickelt, der 1974 eingeführt wurde. Dieses Beispiel verdeutlicht, wie SPS zur Steuerung und Optimierung industrieller Prozesse genutzt werden.
Beispiele aus der Fertigungsindustrie
Die Praxis zeigt, dass die Fertigungsindustrie stark von der Industrieautomation profitiert. Ein bemerkenswertes Beispiel ist der IRB 340 Flexpicker, der 1998 von ABB eingeführt wurde, um das Sortieren und Verpacken von kleinen Gegenständen zu automatisieren. Ein weiteres Beispiel ist YuMi, der kollaborative Zweiarm-Roboter von ABB, der 2015 vorgestellt wurde und speziell für kooperative Arbeiten mit Menschen entwickelt wurde. Diese Beispiele unterstreichen, wie Industrieautomation und SPS zusammenarbeiten, um Prozesse in der Fertigungsindustrie effizienter und sicherer zu gestalten.
Ein weiterer Meilenstein in der Automatisierung ist die Einführung des Offline-Programmierungstools RobotStudio in den späten 1990ern. Dieses Werkzeug hat sich als das weltweit meistgenutzte Tool in der Roboterprogrammierung etabliert und zeigt, welche bedeutende Rolle die Industrieautomation für die Effizienzsteigerung in der Fertigungsindustrie spielt.
ABB hat 2022 den autonomen mobilen Roboter Flexley Tug T702 vorgestellt, dessen KI-basierte Visual-SLAM-Navigationstechnologie ein weiteres Beispiel für fortschrittliche Industrieautomation ist. Der Einsatz solcher Technologien zeigt, wie die Entwicklung von SPS und Industrieautomation die Fertigungsindustrie weiter voranbringt.
Prozesssteuerung und ihre Bedeutung
Die Prozesssteuerung spielt eine zentrale Rolle in der modernen Industrie, indem sie die Produktionsabläufe durch präzise Kontrolle und Überwachung der Roboteraktionen optimiert. Dies führt zu einer effizienten Produktion und trägt maßgeblich zur Qualitätssicherung bei. Die Integration von Prozessleitsystemen senkt die Betriebskosten, steigert die Produktqualität und verkürzt die Reaktionszeiten auf Störungen.
Digitalisierungstechniken bieten erhebliche Vorteile für die Schnittstelle von Prozesssteuerung und Informationsverarbeitung. Prozessmining-Technologie wird verwendet, um Prozessabläufe zu analysieren und somit die Prozesssteuerung kontinuierlich zu verbessern. Wichtig ist auch das strategische Prozess KPI-Management, das durch nicht-finanzielle Indikatoren wie den Automatisierungsgrad unterstützt wird und entscheidend für die kontinuierliche Verbesserung der Prozesse ist.
Prozessleitsysteme dienen als zentrale Steuerungs- und Überwachungseinheiten, die modulare Architekturmodelle zur Erweiterung und Anpassung nutzen. Hauptaufgaben dieser Systeme umfassen die Überwachung, Regelung sowie Optimierung der Produktionsprozesse in verschiedenen Industriezweigen. Dazu gehören die Automobilproduktion, die chemische Industrie, aber auch viele andere Bereiche, die eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit erfordern.
Durch die Anwendung von Cyber-Physical Systems (CPS) können die Funktionen von Prozessleitsystemen weiter verbessert werden, was einen direkten Einfluss auf die Qualitätssicherung und effiziente Produktion hat. Organisationen, die keine formellen Prozessverantwortlichen haben, verlassen sich häufig auf Prozessüberwachung und -berichterstattung, um den betrieblichen Erfolg sicherzustellen.
Abschließend kann gesagt werden, dass Prozesssteuerungssysteme in der Automatisierungstechnik nicht nur für die Kontrolle und Überwachung, sondern auch für die Zukunftstrends der Industrie von unschätzbarem Wert sind. Sie ermöglichen eine genaue Prozesskostenrechnung und tragen erheblich zur Optimierung der Produktionsprozesse bei.
Embedded-Systeme in der Robotik
Embedded-Systeme, auch als integrierte Systeme bekannt, sind spezialisierte Kombinationen aus Computerhardware und -software, die präzise und effiziente Steuerungstechnik in verschiedenen Anwendungen ermöglichen. In der Robotik spielen diese Systeme eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Automatisierung von Robotern, wo sie hohe Zuverlässigkeit und Echtzeitsteuerung gewährleisten.
Definition und Überblick
Embedded-Systeme sind spezialisierte Computer, die in größere Systeme eingebettet sind, um spezifische Aufgaben zu erfüllen. Sie bestehen aus Hardwarekomponenten wie Mikrocontrollern und FPGAs sowie spezieller Software. Ein Embedded-System wird speziell programmiert, um festgelegte Funktionen auszuführen, und unterscheidet sich daher von allgemeinen Computern, die für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden können.
Vorteile von Embedded-Systemen
Der Einsatz von Embedded-Systemen bietet zahlreiche Vorteile. Diese integrierten Systeme sorgen für eine effiziente Steuerungstechnik, was in der Industrieautomation besonders geschätzt wird. Sie ermöglichen die präzise Steuerung von Robotern, Produktionsanlagen und Förderbändern, was zu erheblichen Effizienzsteigerungen führt. Ein typisches Beispiel ist die Nutzung in der Automobilindustrie, wo Embedded-Systeme kritische Funktionen wie Motorsteuerung und Fahrerassistenzsysteme übernehmen. In der Medizintechnik sind sie in Geräten wie EKG-Monitoren und Insulinpumpen integriert, um präzise Diagnosen und Behandlungen zu gewährleisten.
Zusätzlich bieten hardware-basierte Steuerungen wie Mikrocontroller höhere Zuverlässigkeit und schnelle Reaktionszeiten, was sie ideal für sicherheitskritische Anwendungen macht. In der Welt des IoT verbinden Embedded-Systeme intelligente Geräte wie Smart-Home-Systeme und Wearables und sorgen für eine nahtlose Kommunikation und Datenverarbeitung über das Internet.
Aus diesen Gründen sind Embedded-Systeme in der Robotik und in vielen anderen Bereichen unverzichtbar, da sie durch ihre spezialisierten Fähigkeiten und die effiziente Steuerungstechnik enorme Vorteile bieten.
Steuerungssysteme und ihre Rolle in der Industrieautomation
Moderne Steuerungssysteme sind das Rückgrat der Industrie 4.0, indem sie eine nahtlose Integration und Kommunikation zwischen verschiedenen industriellen Komponenten und Systemen ermöglichen. Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) dominieren den Markt, da sie flexibel programmierbar und vielseitig einsetzbar sind, insbesondere in der Fertigungs- und Prozessindustrie.
Intelligente Systeme wie numerische Steuerungen (CNC) sind unverzichtbar in der Werkzeugmaschinenindustrie aufgrund ihrer hohen Präzision und Effizienz bei komplexen Fertigungsprozessen. Gleichzeitig verbessern Edge-Computing-Lösungen die Echtzeitsteuerungen in der Industrieautomation.
Die Einführung von IIoT-Funktionen durch Unternehmen wie Mitsubishi Electric mit ihrem aktualisierten FX5-ENET-Ethernet-Modul zeigt die Bedeutung von Sicherheit und Datenverwaltung in der modernen Automation. Zudem bringt Siemens mit der Sinumerik One eine CNC-Steuerung im „Digital Native“ Design auf den Markt, um die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Produktion zu verbessern.
Ein weiteres Beispiel ist die Sicherheitssteuerung SCU-DR von Müller Industrie-Elektronik, die Komplettlösungen für sicherheitskritische Anwendungen anbietet, was die Bedeutung von intelligenten Systemen in der modernen Automation unterstreicht.
Die Innovationskraft dieser Systeme zeigt sich auch in der Entwicklung von 5G- und Wi-Fi 6-fähigen industriellen Smartphones, wie dem eigensicheren Smart-Ex 03 von Pepperl+Fuchs. All diese Fortschritte in der Automation und in den intelligenten Systemen tragen maßgeblich zur Realisierung der Industrie 4.0 bei.
Feldbussysteme zur Kommunikation in der Robotik
Feldbussysteme sind essenzielle Komponenten in der modernen Automatisierungstechnik. Sie ermöglichen die effiziente Netzwerkkommunikation zwischen verschiedenen Geräten und Steuerungskomponenten in einem Produktionsprozess. Diese industriell genutzten digitalen Kommunikationsnetzwerke erleichtern die Datenübertragung zwischen Sensoren, Aktoren und Steuerungseinheiten.
Was sind Feldbussysteme?
Ein Feldbussystem ist ein industrielles Netzwerk, das den Austausch von Daten zwischen Steuerungssystemen, Sensoren und Aktoren ermöglicht. Es wurde entwickelt, um die Komplexität und die zahlreichen Verkabelungsanforderungen in industriellen Anwendungen zu reduzieren. Innerhalb eines Produktionssystems verbinden Feldbussysteme verschiedene Geräte miteinander, ähnlich wie das Nervensystem eines Lebewesens. Typische Anwendungen umfassen die Anbindung von Sensoren, die Steuerung von Aktoren und die Integration von Sicherheitskomponenten.
Wichtige Feldbus-Protokolle
In der Automatisierungstechnik ermöglichen Feldbussysteme eine effiziente Steuerung und Überwachung von Maschinen und Geräten. Typische Funktionen umfassen die Verkettung von Produktionsanlagen, die Echtzeitüberwachung der Maschinenleistung und die Vernetzung von Sicherheitsmechanismen. Die Optimierung der Produktionsanlagen wird durch Simulationen unterstützt, die reale Ursprungsdaten aus Feldbussystemen verwenden. Dadurch tragen diese Netzwerke entscheidend zur Effizienz und Zuverlässigkeit moderner Produktionsprozesse bei.
Die Bedeutung der Sensorik in Steuerungssystemen
In modernen Steuerungssystemen der Robotik spielt die Sensorik eine zentrale Rolle. Sie liefert notwendige Daten für die präzise und adaptive Steuerung von Robotern, ermöglicht die Umgebungsanalyse und die optimierte Reaktion auf dynamische Bedingungen. Dabei ist die Datenerfassung ein grundlegender Schritt, um genaue und zuverlässige Informationen in Echtzeit zu erhalten.
Ein anschauliches Beispiel für die Wichtigkeit von Sensorik sind Phototransistoren, die häufig in Automatisierungssystemen eingesetzt werden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, Lichtsignale präzise in elektrische Signale umzuwandeln, eignen sie sich bestens für Anwendungen, die eine schnelle und zuverlässige Lichterkennung erfordern. Zudem bieten Phototransistoren eine höhere Signalamplifikation im Vergleich zu Fotodioden, was zu einer gesteigerten Sensitivität auf Lichtveränderungen führt.
Auch optische Sensoren spielen in der Automatisierung eine bedeutende Rolle, da sie eine berührungslose und präzise Steuerung ermöglichen und vielfach in der Industrie eingesetzt werden. Die Sensorik umfasst ebenfalls Temperatursensoren, die essenziell für die Überwachung von Prozessen in der Automatisierungstechnik sind. Diese Sensoren stellen sicher, dass Maschinen innerhalb sicherer Temperaturgrenzen arbeiten und helfen, Maschinenverschleiß und Produktionsausfälle zu vermeiden.
Es gibt eine Vielzahl von Temperatursensoren wie Thermoelemente, Widerstandsthermometer (RTDs), Thermistoren und Infrarot-Temperatursensoren. Jeder Sensortyp bietet spezifische Vorteile für unterschiedliche industrielle Anwendungen, wie zum Beispiel in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, wo sie durch präzise Temperaturkontrolle die Einhaltung von Hygienestandards und Produktqualität gewährleisten.
Die kontinuierliche Überwachung der Temperatur bringt zahlreiche Vorteile, darunter die frühzeitige Erkennung von Abweichungen, die Reduzierung von Maschinenschäden, die Minimierung von Produktionsausfällen und die Einsparung von Energie. Besonders in der chemischen und metallverarbeitenden Industrie ist die optimale Temperaturkontrolle entscheidend, um sichere und kontrollierte chemische Reaktionen und Schmelzprozesse sicherzustellen.
Sensordaten sind unverzichtbar für präzise und Echtzeit-Prozessanpassungen, die frühzeitige Erkennung von Störungen, die Vermeidung von Produktionsfehlern und die Sicherstellung der Produktqualität. Das Zusammenspiel von Sensorik und Steuerungssystemen bildet somit das Rückgrat für eine effiziente und zuverlässige Industrieautomation.
Aktorik und ihre Funktionen
Die Aktorik spielt eine wesentliche Rolle in der Robotik, indem sie als Schnittstelle zwischen digitalen Steuerbefehlen und physischen Bewegungen agiert. Aktoren sind im Wesentlichen die „Hände“ von Maschinen, die elektrische Signale empfangen und in mechanische Bewegungen umsetzen. Typische Beispiele für Aktoren sind Elektromotoren, Servos und LEDs, die verschiedene Aufgaben wie Motorsteuerung oder Lichtschaltung ausführen können.
Eine präzise Bewegungssteuerung ist entscheidend für die Effektivität von Robotern und anderen automatisierten Systemen. Technologen verwenden häufig Servomotoren und Schrittmotoren für Anwendungen, die hohe Präzision erfordern. Hydraulische und pneumatische Aktoren hingegen sind bekannt für ihre Fähigkeit, starke und schnelle Bewegungen zu erzeugen. Die Kombination von Sensorik und Aktorik ermöglicht es Robotern, ihre Umgebung wahrzunehmen und entsprechend zu reagieren, wodurch eine koordinierte Roboterbewegung erreicht wird.
In der Industrieautomation tragen spezialisierte Sensor- und Aktor-Systeme dazu bei, effizient und flexibel zu produzieren, indem sie genaue Kalibrierungen und Programmierungen ermöglichen. Ingenieure können durch geeignete Signalverarbeitungsmethoden die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Aktorsystemen weiter optimieren. Insgesamt sind Sensorik und Aktorik unverzichtbar für die Entwicklung moderner automatisierter Systeme und eröffnen zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Branchen.
Visualisierung und Mensch-Maschine-Schnittstellen
In der modernen Robotik spielen Visualisierungstechniken eine zentrale Rolle bei der Optimierung der Mensch-Maschine-Interaktion. Diese Techniken ermöglichen es, komplexe Daten und Systemzustände in verständliche und interaktive Darstellungen zu verwandeln, was die Benutzerfreundlichkeit deutlich steigert.
Vorteile der Visualisierung
Visuelle Schnittstellen, auch als Human-Machine Interfaces (HMIs) bekannt, bieten zahlreiche Vorteile in verschiedenen Branchen. In der Automobilindustrie wird fortschrittliche HMI genutzt, um Fahrer und Passagiere durch Infotainment-Technologien zu verbinden und die Benutzererfahrung zu verbessern. Durch die Implementierung vernetzter HMI-Toolchains mit Echtzeit-3D-Technologie lassen sich Prozesse optimieren und die Zusammenarbeit verbessern. Zukünftige Entwicklungen könnten sogar Mixed Reality (MR)-Erlebnisse beinhalten, um das Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine weiter zu revolutionieren.
Herausforderungen bei der Implementierung
Trotz der zahlreichen Vorteile gibt es auch Herausforderungen bei der Implementierung von Visualisierungstechniken in Mensch-Maschine-Schnittstellen. Die Auswahl des richtigen HMI-Systems erfordert eine sorgfältige Abwägung von Faktoren wie Kompatibilität, Funktionalität und Zuverlässigkeit. Branchenführer wie Omron, Proface, Schneider und Weintek bieten robuste Lösungen, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Wichtig ist auch die kontinuierliche Optimierung der Grafik-Pipelines, um die Leistungsfähigkeit der Systeme zu gewährleisten, insbesondere bei der Anzeige sicherheitskritischer Inhalte. Letztlich trägt eine benutzerfreundliche Implementierung dazu bei, dass die Interaktion zwischen Mensch und Maschine in jedem Anwendungsbereich effektiv und sicher abläuft.
Programmierung von Robotersteuerungen
Die Programmierung von Robotersteuerungen befasst sich mit der Entwicklung von Software, die Algorithmen umsetzt, die die Aktionen und Reaktionen von Robotern steuern. Dies umfasst diverse Aspekte der Softwareentwicklung, um die Effizienz und Flexibilität der Roboter in verschiedenen Anwendungsbereichen zu gewährleisten.
Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Robot Programming Suite (RPS) von Artiminds Robotics, die am 30.09.2020 vorgestellt wurde. Diese Suite ermöglicht die Automation der THT-Bestückung und bietet eine intuitive Drag-and-Drop-Oberfläche für die Programmierung von Roboterbewegungen. Eine weitere Innovation ist die drag+bot-Software des Fraunhofer IPA, die am 10.09.2018 eingeführt wurde und den Programmieraufwand für Roboter erheblich reduziert.
Die Automatisierungsskripte spielen eine Schlüsselrolle in der Robotik, um komplexe Aufgaben zu automatisieren und die Produktionszeit zu verkürzen. So lässt sich ein ABB-Roboter für den 3D-Druck bereits in nur 30 Minuten programmieren, wie vom 13.01.2020 berichtet wurde.
Mit der neuesten Version der RobFlow-Programmieroberfläche wurden zahlreiche neue Funktionen eingeführt, die die Programmierung und Bedienung von Robotern weiter vereinfachen. Diese Oberfläche ermöglicht unter anderem die Erstellung und Bearbeitung von Variablen, was eine flexiblere Programmierung von Prozessen unterstützt. Zudem profitieren Anwender von einer verbesserten Benutzeroberfläche, regelmäßigen Software-Updates und cloudbasierter IoT-Konnektivität, die umfassende Analysen und Schnittstellen für eine optimale Vernetzung von Produktionsanlagen ermöglicht.
Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung in der Industrie erfordert flexible und anpassungsfähige Automatisierungslösungen. Der Markt für 3D-Druck beispielsweise soll bis 2024 auf 34,8 Milliarden US-Dollar anwachsen, was die Bedeutung innovativer Automatisierungsskripte und fortschrittlicher Softwareentwicklung in der Robotik weiter unterstreicht.
Open-Source-Tools für die Robotersteuerung
Open-Source-Software spielt eine entscheidende Rolle in der digitalen Wirtschaft, indem sie die digitale Souveränität von Unternehmen gewährleistet und verhindert, dass einzelne Unternehmen zu Gatekeepern bestimmter Technologien werden. Open Labs am Fraunhofer IML konzentrieren sich auf die Entwicklung von Open-Source-Lösungen in den Bereichen Konnektivität, Kommunikation, Automatisierung und Flexibilisierung. Diese Open Labs arbeiten eng mit Unternehmen, insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), zusammen, um technische Anforderungen für Open-Source-Lösungen zu definieren.
Vorteile und Beispiele
Ein Open Lab umfasst typischerweise eine dreijährige Zusammenarbeit zwischen mindestens drei Unternehmen, wobei das Fraunhofer IML den Entwicklungsprozess leitet. Unternehmen, die an einem Open Lab teilnehmen, haben die Möglichkeit, Pioniere bei der Entwicklung neuer Lösungen zu sein und strategische Richtungen frühzeitig zu beeinflussen. Die gemeinsame Ressourcennutzung zur Entwicklung nicht-marktdifferenzierender Services ist ein weiterer Vorteil. Diese Zusammenarbeit schafft eine gemeinsame Sprache und standardisierte Schnittstellen für dezentrale Systeme, um aktuelle Herausforderungen effektiv zu bewältigen.
Einführung in das Robot Operating System (ROS)
Das Robot Operating System (ROS) ist ein führendes Beispiel für eine Open-Source-Software, die in der Robotersteuerung weit verbreitet ist. ROS stellt eine Reihe von Softwaretools zur Verfügung, die die Entwicklung von Robotik-Anwendungen erheblich vereinfachen. Durch die Nutzung von ROS können Entwickler auf eine umfangreiche Bibliothek an Funktionen zugreifen, die die Implementierung komplexer Robotersteuerungsaufgaben erleichtern. Diese Offenheit fördert Innovation und Flexibilität, was besonders in einer sich schnell entwickelnden Branche wie der Robotik von unschätzbarem Wert ist.
Zukunftstrends in der Robotersteuerung
Die Zukunft der Robotik wird stark von innovativen Steuerungstechnologien geprägt sein. Der weltweite Bestand an Industrie-Robotern hat etwa 3,9 Millionen Einheiten erreicht, was zeigt, wie weit verbreitet die Robotik bereits ist. Ein zentraler Trend ist die verstärkte Integration von künstlicher Intelligenz (KI), die die Fähigkeiten von Robotern erheblich verbessert. So ermöglicht KI nicht nur das Greifen, Aufnehmen und Absetzen von Objekten, sondern auch die Navigation in dynamischen Umgebungen. Marc Segura von ABB betont, dass KI die Robotik im Jahr 2024 entscheidend prägen und voranbringen wird.
Ein Bereich, der besonders profitieren könnte, sind mobile Manipulatoren. Diese könnten die Nachfrage nach kollaborativen Robotern erheblich steigern. Die Einführung KI-gestützter mobiler Roboter transformiert Segmente wie die Fertigung, Logistik und Labors. Fortschritte wie die Visual-SLAM-Technologie von ABB ermöglichen es Robotern, größere Autonomie zu erlangen und die notwendige Infrastruktur zu reduzieren. Besonders in der Automobilzulieferindustrie, in der jede Stunde ungeplanter Ausfallzeit etwa 1,3 Millionen US-Dollar kostet, könnte diese neue Technologie erhebliche Vorteile bieten.
Ein weiterer Schlüsseltrend ist die Massenproduktion von Humanoiden, wie vom chinesischen Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) bis 2025 angestrebt. Trotz der Herausforderungen in Bezug auf die Kosten könnte dieser Schritt weitreichende Auswirkungen auf den Massenmarkt haben. Zudem wird die generative KI dazu beitragen, Natural Language Programming zur Steuerung von Robotern durch sprachliche Anweisungen zu ermöglichen. Diese Entwicklungen helfen dabei, Roboter für verschiedene Anwendungen im Gesundheitswesen, den Life Sciences und dem Einzelhandel zugänglicher zu machen und menschliche Fachkräfte zu unterstützen.