Die Geschichte der Roboter im Überblick

Die Idee, Menschen bei ihrer Arbeit durch künstliche Systeme zu unterstützen, besteht seit langem. Bereits das antike Griechenland, das seiner Zeit oft weit voraus war, erkannte das Potenzial mechanischer Maschinen: Ihnen wurde zugetraut, die menschliche Arbeitskraft zu ersetzen. Auch Hephaistos, der Gott der Schmiedekunst, setzte mechanische Helfer ein – so die Auffassung vieler Griechen zur damaligen Zeit. Leonardo Da Vinci, das große Universalgenie des 15. Jahrunderts, entwickelte schließlich einen mechanischen Automaten. Bis heute erhaltene Zeichnungen zeigen eine Ritterrüstung mit komplizierten Seilzugsystemen im Inneren. Dadurch sollte der Eindruck entstehen, dass die Rüstung von einem Geist gesteuert wird. Dies war der Auftakt für eine Vielzahl an humanoid wirkenden mechanischen Geräten.

Ob zunächst durch Wasserkraft oder später mithilfe von Dampf und Öl – in den folgenden Jahrhunderten dienten verschiedene Mittel dem Betrieb von Industriemaschinen. Mit der Robotik von heute hatten die damailigen Maschinen jedoch nicht viel gemein. Ein grundlegender Unterschied besteht in der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Diese Anlagen konnten zwar unter anderem Getreide mahlen oder Stoffe weben, doch die Arbeitsabläufe glichen einem starren Schema. Jede Anpassung hatte eine komplett neue mechanische Steuerung zur Folge. Wesentliches  Merkmal und der Vorteil von Robotern nach unserem modernen Verständnis ist die programmierbare Bedienung. Daher lässt sich ein einzelner Roboter für verschiedene Aufgaben einsetzen. Doch was war die eigentliche Inititalzündig für die Geschichte der Roboter?

Der Begriff "Robotik" kam erst im 20. Jahrhundert auf und wurde vom tschechischen Autor Karel Čapek geprägt. Dabei diente ihm das tschechische Wort "robota" ("Fronarbeit") als Basis. Erst durch die erfolgreichen Werke des Science-Fiction-Autors Isaac Asimov erregte der Robotik-Begriff jedoch weltweite Aufmerksamkeit. Aus der Vision von einem programmierbaren Roboter wurde schon bald Wirklichkeit. Joseph Engelberger und George Devol entwickelten im Jahr 1954 den "Unimate" – einen mechanischen Schwenkarm mit Greifer, der Objekte manipulieren konnte. Da er per numerischer Steuerung angesprochen werden konnte, war eine richtige Programmierung möglich. Somit ließ sich der Unimate für unterschiedliche Anwendungsgebiete einsetzen – ein echter Meilenstein in der Geschichte der Roboter. Insbesondere die Automobilproduktion profitierte von diesem enormen Fortschritt: So konnte der Unimate mit der entsprechenden Ausstattung bereits schweißen, lackieren und sogar Metallteile stapeln. Seine äußere Form hatte allerdings mit unserer heutigen Vorstellung eines Roboters nicht zu viel zu tun. In einem kostenfreien Whitepaper von item Industrietechnik über die verschiedenen Roboter-Einsatzgebiete erfahren Sie, was aktuell alles mit Robotik möglich ist.

Angesichts dieses rudimentären, aber erfolgreiche Robotertypus wurde deutlich, wie stark die Industrie an Automatisierung in der Produktion interessiert war. Japanische Unternehmen erkannten das Potenzial frühzeitig und setzten Roboter flächendeckend ein. Mercedes-Benz zeigte ebenfalls großes Interesse, doch die vorhandenen Roboter waren dem besonderen Einsatzzweck nicht gewachsen. So lautete jedenfalls das Fazit des deutschen Vertriebspartners von Unimation, des Unternehmens von Engelberger und Devol. Kurzerhand erschuf man daher einen neuartigen Roboter. Übrigens sollte der Name des Vertriebspartners noch eine große Rolle in der Geschichte der Roboter spielen: KUKA. Im Jahr 1973 entwickelte KUKA den ersten sechsachsigen Roboter. Er hörte auf den Namen "Famulus" und war mit deutlich größeren Bewegungsradien als bisher und zahlreichen kompatiblen Werkzeugen ausgestattet. Heute gilt der Famulus als Wegbereiter zahlreicher Industrieroboter, auch in optischer Hinsicht. Wettbwerber wie ASEA, Fanuc und Yaskawa brachten konkurrierende Robotermodelle auf den Markt. ASEA IRb beispielsweise setzte den ersten kommerziellen Intel-Prozessor für Microcode ein. Das Unternehmen wurde später von ABB aufgekauft.

Seit den 1970er Jahren schreitet die Geschichte der Roboter immer weiter voran. Roboter konnten jetzt schnell miteinander kommunizieren und dank intelligenter Sensoren ihr Umfeld wahrnehmen. In Fertigungsstraßen ließen sie sich teilweise als Ersatz für den Menschen einsetzen. Die Ablösung der Hydraulik durch Elektromotoren war ein weiterer entscheidender Schritt hin zur Massentauglichkeit. Damit wurden nämlich selbst größere Roboter erschwinglich. Ein bedeutender Fortschritt gelang auch mit der Entwicklung der Cobots. Dabei handelt es sich um kollaborative Roboter, die ihre menschlichen Kollegen bei der Arbeit unterstützen und gleichzeitig gegen Unfälle gesichert sind. Kommt es beispielsweise zu einer unvorhersehbaren Bewegung, die durch externe Faktoren wie Menschen oder Hindernisse ausgelöst wird, schalten sich die Cobots automatisch ab. Risiken lassen sich so erheblich minimieren. Die dem menschlichen Arm nachgebildeten Roboterarme punkten zudem mit ihrer einfachen Steuerung und Programmierbarkeit.

Aufgrund dieser Vorteile kommen Cobots vermehrt in mittelständischen Unternehmen zum Einsatz. Spezielle Robotik-Expertise oder ein großes Budget sind hierfür nicht notwendig. Zu den Tätigkeiten, die Cobots übernehmen, zählen unter anderem Schrauben und Schweißen, Montage und Sortieren sowie Palettierung und Maschinenbeschickung. Durch den Einsatz der kollaborativen Roboter wird nicht nur die Fehlerquote reduziert, sondern auch eine Entlastung der Mitarbeiter erreicht. Flexible Einsatzmöglichkeiten tragen ebenfalls zur Beliebtheit der Cobots bei: Durch leichte Umprogrammierung und die Austattung mit passenden Endeffektoren (EOAT = End-of-Arm-Tooling) können Cobots für eine Vielzahl an Aufgaben eingesetzt werden. Dabei müssen Cobots sorgfältig in das jeweilige Arbeitsumfeld integriert werden. In einem Leitfaden von item zu den Normen für die sichere Implementierung von Robotern finden Sie dazu einen kompakten Überblick.

Mit dem Baukasten für Cobot-Lösungen von item verfügen Anwender hier über maximale Flexibilität. Auf Basis der item Profiltechnik lässt sich für verschiedenste Robotik-Anwendungen der passende Unterbau konstruieren. Im item Portfolio gibt es für den Roboter-Einsatz auch vorbereitete Montageplatten mit passendem Bohrbild für handelsübliche Cobot-Modelle: Beispielsweise lassen sich kleinere Modelle von Universal Robots (UR3e, UR5e) mit der Montageplatte 8 160×160 an Profilen und einer Nutenplatte befestigen. Für größere Cobots (UR16e, Fanuc CRX-10iA und verschiedene Omron-Modelle) eignet sich hingegen die Variante 200×200. Wer etwa eine mobile Lösung wie einen mobilen Robotertisch realisieren möchte, kann auf ein großes Angebot an Lenkrollen, Bockrollen und Heberollen zurückgreifen. Roboter-Einhausungen, etwa für klassische Industrieroboter, sind mit der item Profiltechnik ebenfalls flexibel umsetzbar. Zudem stehen zahlreiche individualisierbare vorkonfigurierte Lösungen zur Verfügung. Dazu zählen etwa eine stationäre Roboter-Säule, ein erweiterbarer Arbeitstisch zur Cobot-Integration oder eine Roboter-Insel mit Kabelmanagement.