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Geschichte der Robotik: Von den Anfängen bis zum topaktuellen Cobot

Die Geschichte der Robotik einfach erklärt

So wurden aus riesigen Maschinen agile Roboter, die auch in KMU zahlreiche Zwecke erfüllen. 

Bereits in der Antike wollten Menschen Systeme erschaffen, die Arbeiter unterstützen konnten oder sogar gänzlich wie ein Mensch handeln sollten. Die alten Griechen sahen in mechanischen Maschinen die Möglichkeit, menschliche Arbeitskraft zu ersetzen – und glaubten auch, dass Hephaistos, der Gott der Schmiedekunst, mechanische Helfer einsetzte. Auch Leonardo Da Vinci entwickelte einen mechanischen Automaten. Seine Zeichnungen einer Ritterrüstung mit komplizierten Seilzugsystemen im Inneren sind bis heute erhalten: Es sollte der Anschein erweckt werden, ein Geist würde die Rüstung steuern. Darauf folgten zahlreiche humanoid wirkende mechanische Geräte, etwa der sogenannte Schachtürke. Über die Jahrhunderte wurde erst die Kraft des Wassers, später diejenige von Dampf und Öl eingesetzt, um Industriemaschinen zu betreiben. Mit Robotik hatte das allerdings noch wenig zu tun: Zwar konnten die Anlagen Getreide mahlen, den Schmiedehammer schwingen oder Stoffe weben. Die Arbeitsabläufe waren jedoch starr, denn eine Anpassung der Produktion bedeutete eine komplett neue mechanische Steuerung. Ein Roboter zeichnet sich hingegen durch eine programmierbare Bedienung aus: Er kann mehrere Aufgaben erledigen, statt nur einen Job auszuführen. Wie begann also die Geschichte der Robotik?

Einsatzgebiete für Roboter im Überblick

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Automobilbranche als treibende Kraft der Robotik-Geschichte

„Robotik“ als Begriff entstand erst im 20. Jahrhundert, geprägt durch den tschechischen Autor Karel Čapek. Er orientierte sich dabei am tschechischen Wort „robota“, das mit „Fronarbeit“ übersetzt werden kann. Große Popularität erfuhr der Begriff allerdings erst durch die äußerst erfolgreichen Werke des Science-Fiction-Autors Isaac Asimovs. Und mit der fortschreitenden Industrialisierung war es nur eine Frage der Zeit, bis der erste richtige programmierbare Roboter entstand. Im Jahr 1954 erblickte der „Unimate“ das Licht der Welt: Joseph Engelberger entwickelte mit George Devol einen mechanischen Schwenkarm, der, mit einem Greifer ausgestattet, Objekte manipulieren konnte. Er wurde per numerischer Steuerung angesprochen – es war also eine richtige Programmierung möglich. So konnte ein- und derselbe Roboter in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt werden. Besonders beliebt waren Unimate-Roboter in der Automobilproduktion. Mit entsprechender Ausstattung konnten Engelbergers und Devols Roboter schweißen, lackieren oder auch Metallteile stapeln. Von der humanoiden Form, die man sich beim Schlagwort „Roboter“ vorstellt, waren sie allerdings noch weit entfernt.

Durch diesen ersten rudimentären Robotertypus offenbarte sich der riesige Bedarf nach automatisierter Fertigung in der Industrie. Vor allem in Japan eroberten Roboter schnell die Unternehmen. In Deutschland wurde Mercedes-Benz hellhörig. Als er darauf angesprochen wurde, merkte der deutsche Vertriebspartner von Unimation, dem Unternehmen von Engelberger und Devol, allerdings schnell, dass die vorhandenen Roboter dem Einsatzzweck nicht gewachsen waren. Aus diesem Grund schuf man einen eigenen Roboter. Aus heutiger Sicht lässt der Name des Vertriebspartners aufhorchen: KUKA. 1973 entwickelte KUKA mit dem „Famulus“ den ersten sechsachsigen Roboter der Robotik-Geschichte, der mit deutlich größeren Bewegungsradien und einer Vielzahl von kompatiblen Werkzeugen überzeugen konnte. Auch optisch ist der Famulus der Vorfahre der meisten heutigen Industrieroboter. Ungefähr zur gleichen Zeit kamen Konkurrenzmodelle von ASEA, Fanuc und Yaskawa auf den Markt. So nutzte der ASEA IRb etwa den ersten kommerziellen Intel-Prozessor für Microcode. Später wurde das Unternehmen vom Energie- und Automatisierungsunternehmen ABB aufgekauft, das die grundlegende Technologie für Industrieroboter bis heute einsetzt.

Neue Funktionen für Industrieroboter und das Aufkommen der Cobots

Seitdem schreitet die Geschichte der Robotik Jahr für Jahr rasant fort. Roboter konnten jetzt miteinander kommunizieren, durch intelligente Sensoren ihr Umfeld wahrnehmen oder gar den Menschen in Fertigungsstraßen teilweise ersetzen. Hydraulik wurde durch Elektromotoren ersetzt, selbst größere Roboter wurden erschwinglich. Einer der größten Fortschritte der letzten Jahre ist die Entwicklung der sogenannten Cobots: Kollaborative Roboter, die Menschen in ihrer Arbeit unterstützen, aber gleichzeitig speziell gegen Unfälle gesichert sind. Im Falle einer unerwarteten Bewegung durch externe Faktoren, also Menschen oder Hindernisse, schalten sich die Maschinen sofort aus, um Verletzungen ihrer menschlichen Kollegen zu vermeiden. Die Roboterarme, die einem menschlichen Arm sehr ähnlich sind, lassen sich selbst von Laien steuern und programmieren.

Cobots lassen sich mit einem mobilen Unterbau versehen und an verschiedenen Arbeitsstationen einsetzen.

Höhepunkt der bisherigen Robotik-Geschichte: Automatisierung für jedermann

Cobots ermöglichen es heute auch mittelständischen Unternehmen ohne spezielle Robotik-Expertise, bei repetitiven Prozessen mit vergleichsweise kleinem Budget eine Automatisierung durchzuführen. Hierzu zählen beispielsweise Tätigkeiten wie Schrauben und Schweißen, Montage und Sortieren sowie Palettierung und Maschinenbeschickung. Vorteilhaft ist hierbei nicht nur die Reduzierung der Fehlerquote. Indem die Leichtroboter anstrengende und ermüdende Fertigungsschritte übernehmen, werden die Mitarbeiter gezielt entlastet. Das Wertversprechen eines Roboters ist durch die Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten zudem fast unschlagbar: Denn ein Cobot lässt sich leicht umprogrammieren und mit passenden Endeffektoren, EOAT = End-of-Arm-Tooling) versehen, um in kurzer Zeit verschiedenste Aufgaben übernehmen zu können.

Für die sichere und flexible Integration von Robotern in das Arbeitsumfeld bietet die Profiltechnik von item vielfältige Möglichkeiten.

Mit einem Cobot verfügt man zwar über eine entsprechende Basis, doch er muss sicher und flexibel in das Arbeitsumfeld integriert werden. Hierfür bieten die Komponenten und Systeme von item vielfältige Möglichkeiten. Ein anschauliches Beispiel für Robotik-Anwendungen mit item Profiltechnik ist eine Lösung für die teilautomatisierte Montage von Produkten, die ansonsten per Hand gefertigt werden. Da der eingesetzte Cobot von Universal Robots auf eine Vorrichtung montiert ist, die sich an verschiedene Arbeitsplätze andocken lässt, funktioniert er im Grunde wie ein flexibles Werkzeug. Eine solche Andockstation kann mit jedem item Arbeitsplatzsystem verbunden werden. Zudem lässt sich diese Vorrichtung, die auf den Namen „Roboterinsel“ getauft wurde, nach jedem Einsatz platzsparend verstauen. Hinzu kommt, dass sie in nur wenigen Sekunden einsatzbereit ist und mit zahlreichen Funktionsinseln für spezielle Aufgaben kombiniert werden kann. Hier zeigt sich auf exemplarische Weise die Modularität, die item von Anfang an auszeichnet.

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