Was sind die verschiedenen Arten von Robotersystemen?

Roboter enthalten eine Reihe verschiedener Systeme, die alle zusammenarbeiten müssen, um eine bestimmte Aufgabe oder eine Gruppe von Aufgaben zu erfüllen. Diese Robotersysteme ähneln den verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers. Jede Komponente ist einzigartig, aber alle Systeme sind voneinander abhängig. Die sechs Hauptbereiche eines Roboters sind Steuerung, Körper, Mobilität, Leistung, Sensoren und Werkzeuge.

Die Steuerung fungiert als „Gehirn“ eines Roboters. Dies ist normalerweise ein spezialisierter Computer, der die Entscheidungen und Bewegungen des Robotergeräts steuert. In die Steuerung können verschiedene Softwareprogramme geladen werden. Diese Programme sagen dem Roboter, was unter bestimmten Umständen zu tun ist. Zum Beispiel könnte eine Steuerung so programmiert sein, dass sie den Roboter vorwärts fährt, bis ein Hindernis angetroffen wird, und dann zum Stillstand kommt.

Alle Robotersysteme müssen einen Körper haben. Der Körper ist die Struktur, die andere wichtige Komponenten zusammenhält. Robotische Systeme verwenden je nach Funktion des Geräts unterschiedliche Basisausführungen. Der Körper eines Industrieroboters hat oft die Form eines Arms, während ein mobiler Erkundungsroboter normalerweise einen Körper hat, der einem Auto ähnelt. Einige spezialisierte Roboter haben Körper, die Flugzeugen oder U-Booten ähneln, und ermöglichen es ihnen, in einzigartigen Umgebungen zu funktionieren.

Die Mobilitätssysteme eines Roboters ermöglichen es der Einheit, sich durch ihre Umgebung zu bewegen. Roboter, die am Boden operieren, haben dafür in der Regel Räder oder Raupen. Luft- und Raumfahrtroboter sowie Unterwasserroboter verwenden Propeller und Seitenruder oder Querruder. Die Mobilitätssysteme eines Roboters sind mit der Steuerung verbunden und bewegen oder stoppen basierend auf der Programmierung des Roboters.

Jeder Roboter benötigt eine Energiequelle. Strom wird normalerweise aus Batterien geliefert und wird verwendet, um wichtige Robotersysteme wie den Controller und die Sensoren mit Strom zu versorgen. Einige Roboter verwenden auch hydraulische oder pneumatische Kraft. Diese Stromquellen verwenden komprimierte Flüssigkeiten, um Arme zu bewegen und schwere Gegenstände zu manipulieren. Viele Roboter, wie zum Beispiel Space Rover, können ihren Strom automatisch über Sonnenkollektoren oder andere Arten von Generatoren aufladen.

Sensoren versorgen einen Roboter mit Informationen und Feedback über die Umgebung. So wie der menschliche Körper eine Vielzahl von Sinnen nutzt, nutzen Roboter oft viele verschiedene Komponenten, um wichtige Daten zu sammeln. Distanzsensoren dienen beispielsweise dazu, die Reichweite zu nahen Objekten zu bestimmen, während Rotationssensoren einem Roboter Auskunft darüber geben, wie weit sich seine Räder gedreht haben. Einige fortschrittliche Roboter verwenden Vision-Sensoren und sind in der Lage, den Unterschied zwischen verschiedenen Formen und Farben zu erkennen.
Werkzeuge sind die letzte Art von Robotersystemen. Diese Komponenten werden verwendet, um Objekte zu manipulieren und Aufgaben auszuführen. Die Werkzeuge hängen von den Aufgaben ab, für die ein Roboter entwickelt wurde. Ein Fertigungsroboter kann zum Beispiel mit einem Schweißwerkzeug ausgestattet sein, während ein Mondforschungsroboter Werkzeuge zum Sammeln von Bodenproben haben könnte. Werkzeuge ermöglichen es einem Roboter, Ziele zu erreichen und nützliche Arbeit zu erledigen.