DIE 6 ROBOTERTYPEN UND IHRE EIGENSCHAFTEN - WISSENSCHAFT - 2024

Die Haupttypen von Robotern sind Industrie, Militär, Medizin, Service, Unterhaltung und Raumfahrt. Die Robotik ist die Disziplin, die für die Konstruktion, den Bau, den Betrieb und den Einsatz von Robotern verantwortlich ist. Zusätzlich zu den Computersystemen, die diese steuern, Feedback geben und ihnen ermöglichen, Informationen zu verarbeiten.

Die Robotik ist ein interdisziplinärer Zweig zwischen Ingenieurwesen und Wissenschaft, der Computer, Mechanik, Elektrizität und andere in einem einzigen Fach umfasst, um mithilfe von Technologie Maschinen zu entwickeln, die den Menschen ersetzen.

Zum Beispiel bei der Ausführung gefährlicher Arbeiten - wie der Entschärfung von Bomben -, die viel Kraft erfordern, wie z. B. Bergbau; oder an Orten, an denen Menschen nicht überleben können, beispielsweise in bestimmten Tiefen des Meeres oder im Weltraum.

Die Idee einer Maschine, die autonom arbeiten kann, ist nicht neu, aber ihre Entwicklung hat sich erst im 20. Jahrhundert entwickelt, und wir haben lange Zeit gesehen, dass sie sich aktiv an insbesondere Science-Fiction-Filmen beteiligen.

Von den medizinischen Robotern in Star Wars und Star Trek bis zu vollständig humanisierten Robotern in der künstlichen Intelligenz; Die Möglichkeit, dass Roboter tatsächlich eine Möglichkeit waren, schien eine Illusion zu sein.

Aktuelle Anwendungen von Robotern

Dank der heutigen technologischen Fortschritte werden jedoch verschiedene Robotertypen in verschiedenen Bereichen eingesetzt, um deren Design, Forschung und Effizienz kontinuierlich zu verbessern und sowohl im häuslichen als auch im gewerblichen, medizinischen, militärischen und militärischen Bereich einzusetzen natürlich als Hilfe in den Bereichen Mathematik, Technik, Ingenieurwesen und Naturwissenschaften.

Roboter können in jeder Form und jedem Aussehen entworfen werden, aber einige von ihnen werden speziell hergestellt, um menschlich auszusehen, was eine bessere Akzeptanz der Menschen ermöglicht, die mit ihnen arbeiten müssen.

Da täglich mehr Roboter auf der Welt entwickelt werden, wird es immer relevanter, einen Weg zu finden, sie zu klassifizieren. Dies liegt daran, dass Roboter unterschiedliche Spezifikationen haben und nicht mehr als die Aufgabe ausführen können, für die sie entwickelt wurden.

Beispielsweise kann ein Roboter, der zum Zusammenbauen von Maschinen erstellt wurde, nicht für andere Funktionen angepasst werden. In diesem Fall wird dieser Roboter als "Montageroboter" bezeichnet. Andere Roboter sind Teil einer kompletten Maschine, beispielsweise einer Schweißeinheit. Und einige sind speziell für Jobs mit hoher Nachfrage konzipiert.

Die Organisation der immensen Anzahl vorhandener Roboter kann mithilfe ihres Betriebssystems erfolgen, z. B. stationäre Roboter (mechanische Arme), zylindrische Roboter, sphärische Roboter, parallele Roboter, Roboter mit Rädern (ein, zwei oder drei Räder), Roboter mit Beine, Zweibeinroboter (humanoide Form), Schwimmroboter, Flugroboter, sphärische und mobile Roboter (wie Roboterkugeln) und Schwärme kleiner Roboter.

Mehr als aufgrund ihrer Form entspricht eine genauere Klassifizierung jedoch der Aufgabe, für die sie entworfen wurden. Diese Unterteilung wird zweifellos im Laufe der Zeit zunehmen, da das Design von Robotern immer spezifischer wird.

Klassifizierung und Robotertypen

-Industrieroboter

Quelle: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Industrieroboter sind Manipulatoren, mit denen Materialien, Teile und Werkzeuge bewegt und eine Reihe geplanter Aufgaben in Produktions- und Fertigungsumgebungen ausgeführt werden können.

Diese Art von Robotern gestaltet die Branche neu, da gefährliche und sich wiederholende Arbeiten mit hoher Leistung und ohne Fehler ausgeführt werden können. Deshalb ist es heute immer häufiger, sie in allen Arten von Fabriken zu finden.

Die meisten dieser Roboter werden zum Lichtbogenschweißen, zur Materialhandhabung und zur Montage von Anwendungen verwendet. Industrieroboter werden nach Achsen, Größe der Materialhülle, Art der Struktur, Geschwindigkeit und Nutzlast gruppiert.

Industrieroboter sind normalerweise gelenkige mechanische Arme, die für alle Arten von Industrieanwendungen wie Lichtbogenschweißen, Materialhandhabung, Lackieren und andere Aufgaben verwendet werden. Selbstfahrende Fahrzeuge können ebenfalls in diese Klassifizierung einbezogen werden.

Dieser Robotertyp verfügt zusätzlich zu dem Roboter, der die Bewegungen und Aktionen ausführt, mit denen er programmiert ist, über eine Steuerung, die ihn programmieren und bedienen kann.

-Militärroboter

Quelle: Foto des US Marine Corps von Lance Cpl. ML Meier.

Es handelt sich um autonome oder ferngesteuerte Roboter, die für militärische Anwendungen wie Transport und Suche oder Rettung und Angriff entwickelt wurden. In dieser Klassifizierung finden wir verschiedene Arten von Drohnen, insbesondere Spionage sowie Daten- und Bildersammlung.

Mit den neuen Fortschritten wird geschätzt, dass es in Zukunft Roboter sein werden, die in Kriegen durch automatische Waffensysteme kämpfen. Das wichtigste heute verwendete System ist das Luftfahrzeug IAI Pioneer und der unbemannte RQ-1 Predator, die mit ferngesteuerten, bodengerichteten Flugkörpern ausgerüstet werden können.

Derzeit gibt es Militärroboter wie Drohnenschiffe, die zur United States Navy gehören und zusammenarbeiten können, um eine Küste vor anderen eindringenden Fahrzeugen zu schützen.

Die "Robobars" arbeiten in Schwärmen und können gemeinsam entscheiden, welche von ihnen dem einfallenden Schiff folgen. Sie können vier verschiedene Verhaltensweisen ohne direkte menschliche Kontrolle ausführen: Patrouillieren, Klassifizieren, Verfolgen und Verfolgen.

In Zukunft ist geplant, dass diese "Robobars" die bemannten Schiffe der Marine als Frontlinie während ihrer Patrouillen auf See verteidigen.

Es wird sogar vorgeschlagen, dieses System in Schiffen einzuführen, die bereits im Einsatz sind, wodurch die Kosten für den Beginn des Baus von Drohnen von Anfang an gesenkt werden.

Während Militärroboter so programmiert sind, dass sie eine Vielzahl von Funktionen ausführen, einschließlich der Fähigkeit, ein Ziel als "neutral" oder "feindlich" einzustufen, ist die menschliche Überwachung der Schlüssel zur Neuklassifizierung eines Gegenstands, wenn die Beurteilung des Ziels durch den Roboter als nicht angemessen angesehen wird. "Drohung".

Militärroboter sind eine Lösung, die es den Armeen der Welt ermöglicht, ihre Verteidigungs- und Patrouillenaufgaben weiterhin auszuführen, aber zunehmend zu vermeiden, das Leben ihrer Soldaten in Gefahr zu bringen.

- Unterhaltungsroboter

Quelle: RefDr

Diese Robotertypen gehören zu den anspruchsvollsten mit einem leistungsstarken Design, aber auch Sensibilität und Anmut für den Umgang mit Menschen. Wir können von Robotern, die als Spielzeug verwendet werden, bis zu Robotern finden, die helfen, Wissen zu vermitteln.

In diesem Bereich finden wir die Roboter, die in Filmen verwendet werden, um beispielsweise Dinosaurier oder andere Arten fantastischer Kreaturen darzustellen. Auch Roboter-Haustiere und solche, die im Sport verwendet werden.

-Roboter in der medizinischen Industrie

Quelle: Nimur in der englischsprachigen Wikipedia

Diese Roboter werden unter anderem in der Medizin und in medizinischen Einrichtungen wie Krankenhäusern, Rehabilitationszentren, Kliniken, zahnärztlichen oder ophthalmologischen Zentren eingesetzt.

Einige der am häufigsten verwendeten medizinischen Roboter sind Operationsroboter, moderne Geräte, die es ermöglichen, komplizierte Operationen mit einem Minimum an Fehlern durchzuführen und Bereiche in den Körper zu betreten, in denen ein Betrieb ohne diese Technologie unmöglich wäre.

Roboter können die Arbeit von Angehörigen der Gesundheitsberufe unterstützen, umfassende Dienstleistungen und Pflege leisten und bereitstellen, die über das hinausgehen, was menschliche Mitarbeiter leisten können.

Sie sind besonders nützlich bei sich wiederholenden und eintönigen Jobs und bieten die Möglichkeit, Menschen durch diese Roboter zu ersetzen.

Vorteile in der Medizin

Die Arbeit mit Robotern hat im Bereich der Medizin große Vorteile. Es gibt Statistiken der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten in den USA, aus denen hervorgeht, dass von 25 Patienten eine Krankenhausinfektion wie Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) oder Clostridium difficile (C. difficile) auftritt, wobei ein Todesfall unter neun Betroffenen auftritt .

Mit Hilfe von Robotern wie dem Xenex haben sich Desinfektionssysteme als effizienter erwiesen. Der Xenex-Roboter ist ein automatisches Desinfektionswerkzeug für medizinische Einrichtungen, das mithilfe ultravioletter Methoden die Zellen von Mikroorganismen schädigt, um eine effektive Eliminierung und eine echte Reduzierung von Infektionsfällen durch diese Art von Bakterien zu erreichen.

Roboter im medizinischen Bereich können nicht nur in der direkten Gesundheitsarbeit eingesetzt werden. Zwei belgische Krankenhäuser werden einen freundlichen Roboter einsetzen, um den Job an der Rezeption zu ersetzen.

Dies hat mehrere Vorteile, da die Roboter am Ende des Tages nicht erschöpft sind und immer Patienten mit demselben Lächeln empfangen können. Der Roboter in diesem Fall, Pepper, erkennt mehr als 20 Sprachen und identifiziert, ob der Patient ein Mann, eine Frau oder ein Kind ist.

Ersatz gut ausgebildeter Arbeitsplätze

Aber das ist nicht alles. Wenn wir direkt in den medizinischen Bereich einsteigen, können Roboter die besten Chirurgen in Bezug auf Präzision und Effizienz ersetzen.

Mit einem vollständig verbesserten Sichtfeld, ohne unwillkürliches Zittern und ohne Körperermüdung sind Roboter, die in der Chirurgie eingesetzt werden, eine zuverlässige und effektive Alternative.

Das Da Vinci Surgery System bietet dem Chirurgen ein 3D-vergrößertes Sichtfeld und medizinische Instrumente, die in größeren Winkeln als menschliche Hände gebogen und gedreht werden können.

Mit dem Da Vinci-System können Chirurgen eine komplexe Operation mit nur kleinen Schnitten durchführen. Es ist ein Verfahren, das zu 100% vom Chirurgen kontrolliert wird und erfolgreiche Operationen mit einer Präzision ermöglicht, die zuvor unmöglich war.

Andere Apps

Zusätzlich zu diesen Anwendungen haben medizinische Roboter mehrere Verwendungszwecke. Vom Transport schwerer Sendungen von Medikamenten oder Labortests durch Krankenhauseinrichtungen; sogar in der Lage zu sein, kranke Menschen zu heben, die nicht aufstehen können.

In Japan hilft der „Robobear“, ein bärenförmiger Roboter, Patienten von ihren Betten in Rollstühle zu bringen oder die Prostata zu mobilisieren.

Sein freundliches Gesicht und seine Kraft ermöglichen es den Patienten, sich wohl zu fühlen und Burnout und Erschöpfung des Gesundheitspersonals zu vermeiden, da sie Patienten manchmal bis zu 40 Mal am Tag heben müssen.

In Bezug auf die Arzneimittelverabreichung sind Roboter auch viel präziser. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts haben mit Robotern in Mikrogröße von weniger als einem Millimeter experimentiert - im reinsten Science-Fiction-Stil -, die in das Blut des Patienten injiziert werden könnten und Behandlungen und andere Mechanismen genauer steuern könnten Linderung.

In demselben Bereich befindet sich der Veebot, ein Roboter, der für die präzisere und effektivere Entnahme von Blutproben zuständig ist, um die Schmerzen und die Angst zu vermeiden, die eine große Mehrheit der Patienten in dieser Situation empfindet. Mit diesem Roboter dauert die Probenahme weniger als eine Minute und hat eine Genauigkeit von 83%.

Und schließlich haben medizinische Roboter ihren Anteil an Niedlichkeit. PARO-Roboter wurden von der japanischen Firma AIST entworfen und bestehen aus tierischen Designs, die Krankenhauspatienten streicheln und umarmen können.

-Service-Roboter

Quelle: Jdietsch

Serviceroboter sind ein großer Schritt zur Verbesserung der Produktivität bei praktisch jeder Aufgabe. Hier finden wir die Möglichkeit, alle Arten von Arbeiten zu automatisieren, die Effizienz und höhere Geschwindigkeit erfordern, z. B. Bestellungen in einem Restaurant oder Zimmerservice in einem Hotel.

Obwohl bisher nicht davon ausgegangen wurde, dass Roboter diese Anforderungen erfüllen, die immer in hochtechnischen Arbeiten und anderen wissenschaftlichen Umgebungen eingesetzt werden, wird jetzt die Möglichkeit in Betracht gezogen, die Robotik für andere Bereiche der Welt zu öffnen.

Die Serviceroboter würden auch die Lieferkosten erheblich senken. Ihre hohe Produktivität, die es ihnen ermöglicht, autonom zu arbeiten, wird auch die Kapazität der Menschen verbessern, die sie programmieren, da beispielsweise mehr Aufgaben gleichzeitig mit Effizienz und Präzision ausgeführt werden können.

Diese Robotertypen eröffnen einen neuen Kontext jenseits des Arbeitsbereichs von Industrierobotern, der bisher nur für gefährliche, langweilige und schwierige Aufgaben gedacht war.

Mit neuen Fortschritten und Entwicklungen in ihrer Entwicklung sind Roboter intelligenter und in der Lage, komplexe Manipulationen auszuführen und in verschiedenen Umgebungen zu arbeiten. Sie können ihre Umgebung besser wahrnehmen und verstehen, ihre Programmierung ist viel einfacher und sie sind so konzipiert, dass sie funktionieren mit Menschen sicher.

Damit ist es bereits möglich, sie in verschiedenen Arten von Märkten einzuführen. Dies bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produktivität zu steigern und gleichzeitig in einem Bruchteil der Zeit kreativere Aufgaben zu erledigen.

-Raumroboter

Quelle: Mobile Vehicle Engineering Institute

Die Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde NASA verwendet verschiedene Robotertypen für Missionen im Weltraum. Einige von ihnen werden zur Erkundung von Gelände und Umgebungen wie Mars oder Mond verwendet.

Diese Roboter werden als Analoga bezeichnet und in Bereichen getestet, die denen ähneln, die sie erforschen werden, z. B. in Wüstengebieten. Einige Beispiele sind ROVER und Mars Curiosity Rover, die die Größe eines Kleinwagens haben.

Innerhalb dieser Kategorie finden wir auch die Roboter, die in Raumstationen eingesetzt werden, um die Arbeit von Astronauten zu unterstützen, wie z. B. mechanische Arme.

Gibt es mehr Klassifikationen? Natürlich. Die Entwicklung von Robotern befindet sich erst in der ersten Phase, und Prognosen gehen davon aus, dass sich der Radius des Betriebs in den nächsten 5 Jahren vergrößert.

Die wissenschaftliche Entwicklung und die technologischen Fortschritte werden die Einbeziehung von Robotern ermöglichen, um die Produktivität und Effizienz bei Aufgaben zu verbessern und so die Lebensqualität in allen Bereichen zu verbessern.

Verweise

1. Robotik. Von wikipedia.org.
2. IEEE-Spektrum. Von spectrum.ieee.org.
3. RobotWorx. Von robots.com.
4. Erfahren Sie mehr über Roboter. Von learnaboutrobots.com.
5. Medizinischer Futurist. Von medicalfuturist.com.