10 ANWENDUNGEN DER ROBOTIK IN GEGENWART UND ZUKUNFT - TECHNOLOGIE - 2025

Die Anwendungen der Robotik in Gegenwart und Zukunft liegen unter anderem in der Medizin, Industrie oder Bildung. Seit Jahrhunderten widmet sich der Mensch dem Bau von Maschinen, die ihm bei seiner täglichen Arbeit helfen oder die es ihm ermöglichen, Handlungen auszuführen, die über die Möglichkeiten des menschlichen Körpers hinausgehen.

Roboter wurden auch für religiöse Zwecke eingesetzt, wie die Griechen, die Statuen bauten, die mit Hydrauliksystemen betrieben wurden und ihre Schläfen aufprallten.

Die Erfinder des 18. Jahrhunderts schufen neben allen Maschinen, die die industrielle Revolution begleiteten, nur zum Spaß mechanische Roboter. Gegen Mitte des letzten Jahrhunderts tauchten die ersten Computer der Welt auf.

Die industrielle Automatisierung ist mit weltwirtschaftlichen Ereignissen verbunden, und obwohl die Fortschritte in jüngster Zeit berüchtigt sind, kann sichergestellt werden, dass die Robotikindustrie derzeit in den Kinderschuhen steckt.

Was ist ein Roboter?

Um zu verstehen, welche Anwendungen Roboter haben und warum sie in der gegenwärtigen und zukünftigen Welt wichtig sind, muss man wissen, worauf sich der Begriff Roboter genau bezieht.

Der Begriff "Roboter" leitet sich vom tschechischen Wort "robota" ab, was Knechtschaft oder Zwangsarbeiter bedeutet.

Wenn wir jedoch an einen Roboter denken, fällt uns dank Science-Fiction das Bild einer Maschine mit menschlichem Aussehen ein, die als solche agiert. Tatsächlich wird der Ursprung des Wortes "Robotik" Isaac Asimov zugeschrieben, der großartige Geschichten zu diesem Thema verfasst hat.

Die heutige Definition von Industrieroboter bezieht sich auf eine Sammlung mechanischer und elektronischer Komponenten mit miteinander verbundenen Subsystemen in Software, die für die Ausführung einer bestimmten Aufgabe programmiert sind. Sie können humanoide Merkmale aufweisen oder nicht und bewegen sich im Allgemeinen auf Rädern.

Für die Robotics Industries Association (RIA) ist "ein Industrieroboter ein umprogrammierbarer multifunktionaler Manipulator, der zum Bewegen von Materialien, Teilen, Werkzeugen oder Spezialgeräten mittels programmierter variabler Bewegungen zur Ausführung einer Vielzahl von Aufgaben entwickelt wurde."

Roboteranwendungen

1- Medizin

Quelle: Nimur in der englischsprachigen Wikipedia

Roboter haben wichtige Anwendungen in der Chirurgie, da sie Mängel und Einschränkungen in der Genauigkeit des Menschen ausgleichen und so chirurgische Eingriffe verbessern.

Seit der ersten Telechirurgie, die dank des Ingenieurs Philipe Green in den 80er Jahren durchgeführt wurde, wurden auf diesem Gebiet große Fortschritte erzielt, und für die kommenden Jahre sind auch wertvolle Entdeckungen vorgesehen, insbesondere auf dem Gebiet der urologischen Chirurgie, auf dem er sich derzeit auszeichnet in der Robotik das Da Vinci-System.

Unten sehen Sie die verschiedenen Verfahren (insgesamt 433), die seit 2001 im Urologischen Dienst des San Carlos Clinical Hospital in Madrid durchgeführt wurden.

Erfahrung des Urologiedienstes in der urologischen Roboterchirurgie (n = 433):

• Radikale Prostatektomie (350)
• Radikale Zystektomie (3)
• Radikale Nephrektomie (1)
• Steinchirurgie (3)
• Blasendivertikel (2)
• Pyeloplastik (20)

Der Einsatz in der Rehabilitationstherapie wird ebenfalls untersucht. Dazu gehören künstliche Gliedmaßen und Roboter zur persönlichen Unterstützung in Krankenhäusern. In einigen Fällen sind sie auch für Menschen mit Behinderungen hilfreich, z. B. für Computer mit motorischen und sprachlichen Schwierigkeiten.

Selbst in Labors führen sie eine Vielzahl sich wiederholender Aufgaben aus, z. B. das Einsetzen von Reagenzgläsern in Messgeräte. Seine Wirksamkeit wurde durch die Verteilung von Arzneimitteln in Apotheken und Krankenhäusern nachgewiesen.

Ein Beispiel hierfür sind Yaskawas Motoman-Roboter, die für die Durchführung von Blutuntersuchungen programmiert werden können.

2- Industrie

Quelle: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Die Anwendungen auf dem Gebiet der sogenannten dritten Generation sind vielfältig: vom Bewegen eines Teils von einer Position in eine andere oder vom Laden und Entladen von Maschinen bis zu bestimmten Verarbeitungsvorgängen, bei denen der Roboter Arbeiten an den Teilen mit einem Werkzeug ausführt.

Einige Beispiele für Operationen, die derzeit von Robotern ausgeführt werden, insbesondere in der Automobilindustrie, können sein: Punkt- und Lichtbogenschweißen; Bohren, Einstechen und andere Bearbeitungsanwendungen; Schleifen, Polieren gebürstet und andere; genietet; Wasserstrahl- und Laserschneid- und Sprühfarben.

Die Nuklearindustrie verwendet Roboter, um radioaktives Material mithilfe einer Technologie namens Telequerica zu handhaben, die aus einem Fernmanipulator oder Teleoperator besteht, der von einem Menschen gesteuert wird. Diese Entwicklung wurde durch die Notwendigkeit angeregt, bei Katastrophen in Kernkraftwerken aus der Ferne zu handeln.

3- Militärische Anwendungen

In diesem Bereich wird ständig an der Entwicklung von Prototypen gearbeitet, die militärische oder Explorationsaufgaben ausführen, um die Gefährdung von Menschenleben zu vermeiden.

Als Beispiel kann erwähnt werden, dass Boston Dynamics einen kopflosen humanoiden Roboter namens Atlas baut, dessen Funktion darin besteht, durch unebenes Gelände zu gehen, indem man krabbelt oder sich auf die Seite dreht, wann immer dies aufgrund eines Risikos erforderlich ist oder weil das Gelände dies erfordert.

Weitere Beispiele sind der Cougar 20-H, ein ferngesteuerter Roboter, der mit seiner Reihe von Ultrahochfrequenz-Funksensoren die Atmung des Menschen erfassen und durch Betonwände suchen kann.

Der Phoenix40-A ist ein Hubschrauber mit sechs Flügeln, der während des Flugs Bewegungen und Atemzüge innerhalb eines Bodenkomplexes erfassen kann und mit einem Joystick oder Laptop aus großer Entfernung ferngesteuert wird.

4- Landwirtschaft

Das australische Forschungsinstitut hat viel Geld und Zeit in die Entwicklung einer Maschine investiert, die Schafe schert. Derzeit arbeitet er an einem anderen Projekt, das darin besteht, ein automatisiertes System für einen Workshop zu erstellen.

Auch in Frankreich werden heutzutage experimentelle Anwendungen durchgeführt, um Roboter in die Aussaat und den Schnitt von Weinbergen einzubeziehen, genau wie bei der Apfelernte.

5- Bildung

Obwohl der Bildungsbereich in Bezug auf den Einsatz von Technologie sehr traditionell ist, gibt es bereits einige Fälle von Robotern, die auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden. Beispielsweise wird in der Programmiersprache der Karel-Roboter und beim Erlernen der Mathematik der Schildkrötenroboter in Verbindung mit der LOGO-Sprache verwendet.

Roboter werden auch in den Klassenzimmern von Bildungslabors eingesetzt, obwohl diese Modelle in ihrem mechanischen System noch keine große Zuverlässigkeit aufweisen und den meisten Software fehlt.

Es gibt auch neue Formen des Lernens und der Kommunikation im Kontext der digitalen Kompetenz, und es muss darauf geachtet werden, Bürger zu schulen, die auch kritische Benutzer sind. Online-Nachhilfe soll auch Fernunterricht begünstigen.

Hypertextuelles Schreiben hat Vor- und Nachteile, die sorgfältig analysiert werden müssen, um sie vollständig zu verstehen.

Bücher, die von vielen Autoren als vom Aussterben bedroht bedroht sind, haben den Vorteil, dass sie leicht zu transportieren sind und überall gelesen werden können, ohne dass Anschlüsse, Elektrizität oder andere Geräte erforderlich sind.

6- Weltraumforschung

Der Weltraum ist sehr menschenfeindlich, aber der Automatisierungsgrad, der erforderlich ist, um Menschen durch Roboter zu ersetzen, wurde noch nicht erreicht.

Eine Art Roboteranwendung wurde jedoch bereits in Space Shuttles, Teleoperatoren, aufgenommen, was ihre erste Erfahrung im Columbia-Shuttle im Jahr 1982 war.

7- Unterwasserfahrzeuge

Seine Verwendung ist bei der Inspektion und Wartung von Pipelines üblich, die Öl, Gas oder Öl in Meeresanlagen befördern. Es wird auch zur Wartung bei der Verlegung von Kommunikationskabeln und zur Durchführung geologischer und geophysikalischer Untersuchungen am Meeresboden verwendet.

Es ist bekannt, dass sie bei außergewöhnlichen Gelegenheiten eingesetzt wurden, beispielsweise bei der Bergung der Black Box von Flugzeugen bei Luftkatastrophen und bei der Entdeckung der Titanic, vier Kilometer unter der Oberfläche, wo sie seit ihrem Untergang im Jahr 1912 geblieben war.

8- Wissenschaft und Technik

In Bezug auf Wissenschaft und Technik wird davon ausgegangen, dass Simulationsprogramme zu gegebener Zeit Skalenmodelle unnötig machen. Die statistische Verarbeitung von Informationsmengen wird zunehmen, was zur Planung und Entscheidungsfindung beitragen wird.

Derzeit werden in Forschungslabors sogenannte Roboter der vierten Generation entwickelt.

In Bezug auf die Wissenschaft kann auch die Untersuchung der Funktionsweise neuronaler Netze im menschlichen Gehirn erwähnt werden, um Techniken der künstlichen Intelligenz in Computer und deren anschließende Anwendung in der Robotik implantieren zu können.

9- Geschäftsumfang

In Zukunft wird die Geschäftsführung vollständig automatisiert, wodurch die manuellen Aufgaben, die Mitarbeiter heute ausführen, wie z. B. die Eingabe aller Daten oder Dokumente über optische Lesegeräte, entfallen.

10- Neue Trends

Es gibt bestimmte Roboter, die aufgrund ihrer Eigenschaften denen ähneln, die wir aus Science-Fiction-Filmen kennen, jedoch real sind und sehr spezifische Anwendungen haben.

Mechanische Exoskelette sind Strukturen, die die Bewegung menschlicher Gliedmaßen durch Lesen von Muskelsignalen nachahmen. Sie haben große Anwendungen im medizinischen Bereich und sind auch nützlich für Feuerwehrleute, in Rettungssituationen, im Bauwesen und bei militärischen Aktionen.

Es muss zwischen Androiden und Humanoiden unterschieden werden. Die ersteren ähneln in ihrer Struktur und ihrem Verhalten einem Menschen, die letzteren nur in ihrer Struktur. Wie zum Beispiel bei einer Schaufensterpuppe.

Der ASIMO Android von Honda erkennt Gesichter, die Treppen hoch und runter gehen und kleine Gegenstände greifen können. In seiner neuesten Version läuft er auch. Es ist vorgesehen, dass es im Bereich der Medizin eingesetzt werden kann.

Ein weiterer Roboter mit sehr besonderen Eigenschaften ist NEXI von der Firma MIT, der als erster Roboter definiert ist, der menschliche Emotionen zeigen kann.

Roboter für den Hausgebrauch sind solche, die bei der Hausarbeit helfen. Entwickelt von der Firma iRobot, gibt es bisher einen, der wischt und einen anderen, der fegt.

Schließlich dürfen wir diejenigen für den persönlichen und sogar sexuellen Gebrauch erwähnen, die bereits Teil des technologischen Erbes sind, das uns die Zukunft bringen wird.

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