Ein Roboter ist eine Maschine – insbesondere eine von einem Computer programmierbare – Maschine, die eine komplexe Reihe von Aktionen automatisch ausführen kann. Roboter können von einem externen Steuergerät geführt werden oder die Steuerung kann darin eingebettet sein. Roboter können so konstruiert sein, dass sie eine menschliche Form annehmen, aber die meisten Roboter sind Maschinen, die dafür ausgelegt sind, eine Aufgabe ohne Rücksicht auf ihr Aussehen auszuführen.

Roboter können autonom oder semi-autonom sein und reichen von Humanoiden über Industrieroboter, medizinische Operationsroboter, Patientenhilfsroboter, Hundetherapieroboter, kollektiv programmierte Schwarmroboter, UAV-Drohnen wie General Atomics MQ-1 Predator und sogar mikroskopische Nano-Roboter. Durch das Nachahmen eines lebensechten Aussehens oder durch Automatisieren von Bewegungen kann ein Roboter ein Gefühl der Intelligenz oder eines eigenen Denkens vermitteln. Es wird erwartet, dass sich im kommenden Jahrzehnt autonome Dinge ausbreiten werden, wobei die Heimrobotik und das autonome Auto einige der Hauptfahrer sind.

Der Technologiezweig, der sich mit Design, Konstruktion, Betrieb und Anwendung von Robotern sowie Computersystemen für deren Steuerung, sensorisches Feedback und Informationsverarbeitung beschäftigt, ist die Robotik. Diese Technologien befassen sich mit automatisierten Maschinen, die den Menschen in gefährlichen Umgebungen oder Herstellungsprozessen einnehmen können oder in Aussehen, Verhalten oder Wahrnehmung den Menschen ähneln. Viele der heutigen Roboter sind von der Natur inspiriert und leisten einen Beitrag zur biobasierten Robotik. Diese Roboter haben auch einen neueren Zweig der Robotik geschaffen: die Soft-Robotik.

Roboter haben den Menschen durch wiederholte und gefährliche Aufgaben ersetzt, die der Mensch aufgrund von Größenbeschränkungen nicht tun möchte oder kann oder die in extremen Umgebungen wie dem Weltall oder dem Meeresboden stattfinden. Es gibt Bedenken hinsichtlich des zunehmenden Einsatzes von Robotern und ihrer Rolle in der Gesellschaft. Roboter werden für die steigende technologische Arbeitslosigkeit verantwortlich gemacht, da sie Arbeitnehmer in immer mehr Funktionen ersetzen. Die Verwendung von Robotern im militärischen Kampf wirft ethische Bedenken auf. Die Möglichkeiten der Roboterautonomie und mögliche Auswirkungen wurden in der Fiktion angesprochen und könnten in der Zukunft ein realistisches Anliegen sein.

Zusammenfassung
Der Wortroboter kann sich sowohl auf physische Roboter als auch auf virtuelle Softwareagenten beziehen, die letzteren werden jedoch gewöhnlich als Bots bezeichnet. Es gibt keinen Konsens darüber, welche Maschinen sich als Roboter qualifizieren, aber es herrscht allgemeine Übereinstimmung zwischen Experten und der Öffentlichkeit, dass Roboter einige oder alle der folgenden Fähigkeiten und Funktionen besitzen: elektronische Programmierung akzeptieren, Daten elektronisch verarbeiten oder elektronisch wahrnehmen, autonom arbeiten Bewegen Sie sich zu einem gewissen Grad um, betreiben Sie physische Teile von sich selbst oder physische Prozesse, erfassen und manipulieren Sie ihre Umgebung und zeigen Sie intelligentes Verhalten, insbesondere Verhalten, das Menschen oder andere Tiere imitiert. In engem Zusammenhang mit dem Konzept eines Roboters steht das Gebiet der synthetischen Biologie, in dem Entitäten untersucht werden, deren Wesen mehr mit Wesen als mit Maschinen vergleichbar ist.

Moderne Roboter

Mobiler Roboter
Mobile Roboter können sich in ihrer Umgebung bewegen und sind nicht an einem physischen Standort fixiert. Ein Beispiel eines mobilen Roboters, der heute allgemein verwendet wird, ist das fahrerlose Fahrzeug oder das automatisch geführte Fahrzeug (AGV). Ein AGV ist ein mobiler Roboter, der Markierungen oder Drähten im Boden folgt oder Vision oder Laser verwendet. AGVs werden später in diesem Artikel beschrieben.

Mobile Roboter finden sich auch in Industrie-, Militär- und Sicherheitsumgebungen. Sie erscheinen auch als Verbraucherprodukte, zur Unterhaltung oder zur Durchführung bestimmter Aufgaben wie Staubsaugen. Mobile Roboter stehen im Fokus vieler aktueller Forschungen, und an fast jeder größeren Universität gibt es ein oder mehrere Labore, die sich auf die mobile Roboterforschung konzentrieren.

Mobile Roboter werden normalerweise in streng kontrollierten Umgebungen, wie z. B. in Montagelinien, verwendet, da sie auf unerwartete Störungen nicht reagieren können. Deshalb begegnen die meisten Menschen selten Robotern. Heimroboter für die Reinigung und Instandhaltung werden jedoch zunehmend in und um Häuser in Industrieländern eingesetzt. Roboter können auch in militärischen Anwendungen gefunden werden.

Industrieroboter (manipulieren)
Industrieroboter bestehen üblicherweise aus einem Gelenkarm (Multi-Linked Manipulator) und einem Endeffektor, der an einer festen Oberfläche befestigt ist. Eine der häufigsten Arten von Endeffektoren ist eine Greiferanordnung.

Die International Organization for Standardization definiert einen manipulierenden Industrieroboter in ISO 8373:

„ein automatisch gesteuerter, umprogrammierbarer, Mehrzweck-Manipulator, der in drei oder mehr Achsen programmierbar ist und entweder fest installiert oder mobil für den Einsatz in industriellen Automatisierungsanwendungen sein kann.“

Diese Definition wird von der International Federation of Robotics, dem European Robotics Research Network (EURON) und vielen nationalen Normungsgremien verwendet.

Serviceroboter
Am häufigsten handelt es sich bei Industrierobotern um feststehende Roboterarme und Manipulatoren, die hauptsächlich für die Produktion und den Vertrieb von Gütern verwendet werden. Der Begriff „Serviceroboter“ ist weniger klar definiert. Die International Federation of Robotics hat eine vorläufige Definition vorgeschlagen: „Ein Serviceroboter ist ein Roboter, der halbautomatisch oder vollständig autonom arbeitet, um Dienste auszuführen, die für das Wohlbefinden von Mensch und Ausrüstung von Nutzen sind, mit Ausnahme von Fertigungsvorgängen.“

Pädagogischer Roboter
Roboter werden als pädagogische Assistenten für Lehrer eingesetzt. Seit den 1980er Jahren wurden Roboter wie Schildkröten in Schulen eingesetzt und mit der Logo-Sprache programmiert.

Es gibt Roboterkits wie Lego Mindstorms, BIOLOID, OLLO von ROBOTIS oder BotBrain Educational Robots, die Kindern helfen, Mathematik, Physik, Programmierung und Elektronik zu erlernen. Robotik wurde auch in das Leben von Grund- und Oberschülern in Form von Roboterwettbewerben mit der Firma FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) eingeführt. Die Organisation ist die Grundlage für die FIRST Robotics Competition, die FIRST LEGO League, die Junior FIRST LEGO League und die FIRST Tech Challenge.

Es gab auch Geräte in der Form von Robotern wie den Lehrcomputer Leachim (1974) und 2-XL (1976), ein roboterförmiges Spiel- / Lernspielzeug, das auf einem 8-Spur-Abspielgerät basiert und beide Michael J. Freeman erfand.

Modularer Roboter
Modulare Roboter sind eine neue Art von Robotern, die durch die Modularisierung ihrer Architektur die Nutzung von Robotern erhöhen. Die Funktionalität und Effektivität eines modularen Roboters lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen Robotern leichter steigern. Diese Roboter bestehen aus einem einzigen Typ identischer, mehrerer unterschiedlicher identischer Modultypen oder ähnlich geformter Module, die sich in der Größe unterscheiden. Ihre architektonische Struktur ermöglicht Hyperredundanz für modulare Roboter, da sie mit mehr als 8 Freiheitsgraden (DOF) entworfen werden können. Das Erstellen der Programmierung, der inversen Kinematik und der Dynamik für modulare Roboter ist komplexer als bei herkömmlichen Robotern. Modulare Roboter können aus L-förmigen Modulen, kubischen Modulen und U- und H-förmigen Modulen bestehen. ANAT-Technologie, eine frühe modulare Robotertechnologie, die von Robotics Design Inc. patentiert wurde. ermöglicht die Erstellung modularer Roboter aus U- und H-förmigen Modulen, die sich in einer Kette verbinden und zur Bildung heterogener und homogener modularer Robotersysteme verwendet werden. Diese „ANAT-Roboter“ können mit „n“ DOF entworfen werden, da jedes Modul ein komplettes motorisiertes Robotersystem ist, das relativ zu den vor und nach ihm in seiner Kette verbundenen Modulen zusammengeklappt wird. Daher ermöglicht ein einzelnes Modul einen Freiheitsgrad. Je mehr Module miteinander verbunden sind, desto mehr Freiheitsgrade haben sie. L-förmige Module können auch in einer Kette ausgeführt werden und müssen mit zunehmender Größe der Kette immer kleiner werden, da an dem Ende der Kette angebrachte Nutzlasten die Module stärker beanspruchen, die weiter vom Boden entfernt sind. ANAT H-förmige Module leiden nicht unter diesem Problem. Aufgrund ihres Designs kann ein modularer Roboter Druck und Stöße gleichmäßig auf andere angehängte Module verteilen. Daher nimmt die Traglast der Nutzlast mit zunehmender Armlänge nicht ab. Modulare Roboter können manuell oder selbstrekonfiguriert werden, um einen anderen Roboter zu bilden, der unterschiedliche Anwendungen ausführen kann. Da modulare Roboter desselben Architekturtyps aus Modulen bestehen, die aus verschiedenen modularen Robotern bestehen, kann ein Schlangenarmroboter sich zu einem Zwei- oder Quadraarmroboter kombinieren oder in mehrere mobile Roboter aufteilen und mobile Roboter aufteilen in mehrere kleinere, oder kombinieren Sie mit anderen zu einem größeren oder einem anderen. Dies ermöglicht einem einzelnen modularen Roboter die Fähigkeit, sich vollständig auf eine einzige Aufgabe zu spezialisieren, und auch die Fähigkeit, auf mehrere verschiedene Aufgaben spezialisiert zu sein.

Die modulare Robotertechnologie wird derzeit in den Bereichen Hybridtransport, Industrieautomation, Kanalreinigung und Handling eingesetzt. Viele Forschungszentren und Universitäten haben diese Technologie ebenfalls untersucht und Prototypen entwickelt.

Kollaborative Roboter
Ein kollaborativer Roboter oder Cobot ist ein Roboter, der bei der Durchführung einfacher industrieller Aufgaben sicher und effektiv mit menschlichen Mitarbeitern interagieren kann. Endeffektoren und andere Umgebungsbedingungen können jedoch zu Gefährdungen führen. Daher sollten Risikobewertungen vorgenommen werden, bevor eine industrielle Bewegungssteuerungsanwendung verwendet wird.

Die in der heutigen Industrie am häufigsten verwendeten kollaborativen Roboter werden von Universal Robots in Dänemark hergestellt.

Rethink Robotics – gegründet von Rodney Brooks, zuvor mit iRobot – stellte Baxter im September 2012 vor; als Industrieroboter, der für die sichere Interaktion mit benachbarten Mitarbeitern konzipiert und für die Durchführung einfacher Aufgaben programmierbar ist. Baxters halten an, wenn sie einen Menschen im Weg ihrer Roboterarme erkennen und ausgeprägte Aus-Schalter haben. Sie sind für den Verkauf an kleine Unternehmen bestimmt und werden als Roboter-Analogon des Personalcomputers beworben. Im Mai 2014 haben 190 Unternehmen in den USA Baxters gekauft und werden in Großbritannien kommerziell genutzt.

Roboter in der Gesellschaft
Etwa die Hälfte aller Roboter weltweit befindet sich in Asien, 32% in Europa und 16% in Nordamerika, 1% in Australasien und 1% in Afrika. 40% aller Roboter auf der Welt befinden sich in Japan. Damit ist Japan das Land mit der höchsten Anzahl an Robotern.

Autonomie und ethische Fragen
Mit dem Fortschreiten und der Entwicklung von Robotern haben sich Experten und Akademiker zunehmend mit der Frage befasst, welche ethischen Grundsätze das Verhalten von Robotern bestimmen können und ob Roboter soziale, kulturelle, ethische oder gesetzliche Rechte beanspruchen können. Ein wissenschaftliches Team hat gesagt, dass es möglicherweise bis 2019 ein Robotergehirn geben wird. Andere sagen einen Durchbruch der Intelligenz von Robotern bis 2050 voraus. Durch die jüngsten Fortschritte wurde das Roboterverhalten komplexer. Die sozialen Auswirkungen intelligenter Roboter sind Gegenstand eines Dokumentarfilms von 2010 mit dem Namen Plug & Pray.

Vernor Vinge hat vorgeschlagen, dass ein Moment kommen könnte, in dem Computer und Roboter intelligenter sind als Menschen. Er nennt dies „die Singularität“. Er schlägt vor, dass es für den Menschen etwas oder möglicherweise sehr gefährlich sein kann. Dies wird in einer Philosophie namens Singularitarismus diskutiert.

2009 nahmen Experten an einer Konferenz teil, die vom Verband zur Förderung der künstlichen Intelligenz (AAAI) veranstaltet wurde, um zu erörtern, ob Computer und Roboter Autonomie erlangen könnten und wie sehr diese Fähigkeiten eine Bedrohung oder Gefahr darstellen könnten. Sie stellten fest, dass einige Roboter verschiedene Formen der Teilautonomie erlangt haben, einschließlich der Fähigkeit, eigenständig Energiequellen zu finden und in der Lage zu sein, Ziele auszuwählen, die mit Waffen angegriffen werden sollen. Sie stellten auch fest, dass einige Computerviren der Ausrottung entgehen können und „Kakerlaken-Intelligenz“ erreicht haben. Sie wiesen darauf hin, dass Selbstbewusstsein, wie es in Science-Fiction dargestellt wird, wahrscheinlich unwahrscheinlich ist, dass es jedoch andere potenzielle Gefahren und Fallstricke gibt. Verschiedene Medienquellen und wissenschaftliche Gruppen haben unterschiedliche Trends in unterschiedlichen Bereichen festgestellt, die zusammen zu einer größeren Roboterfunktionalität und Autonomie führen könnten und einige inhärente Bedenken aufwerfen. Im Jahr 2015 wurde gezeigt, dass die Nao-Alderen-Roboter über eine gewisse Selbsterfahrung verfügen. Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute AI und Reasoning Lab in New York führten ein Experiment durch, bei dem ein Roboter auf sich aufmerksam wurde, und korrigierte seine Antwort auf eine Frage, nachdem er dies erkannt hatte.

Militärische Roboter
Einige Experten und Wissenschaftler haben die Verwendung von Robotern für militärische Gefechte in Frage gestellt, insbesondere wenn solche Roboter ein gewisses Maß an autonomen Funktionen erhalten. Es gibt auch Bedenken hinsichtlich der Technologie, durch die einige bewaffnete Roboter hauptsächlich von anderen Robotern gesteuert werden könnten. Die US-Marine hat einen Bericht finanziert, der besagt, dass Militärroboter mit zunehmender Komplexität der Auswirkungen ihrer Fähigkeit, autonome Entscheidungen zu treffen, stärker berücksichtigt werden sollten. Ein Forscher gibt an, dass autonome Roboter humaner sein könnten, da sie Entscheidungen wirksamer treffen könnten. Andere Experten stellen dies jedoch in Frage.

Insbesondere ein Roboter, der EATR, hat in der Öffentlichkeit Bedenken hinsichtlich seiner Kraftstoffquelle ausgelöst, da er sich ständig mit organischen Substanzen auftanken kann. Obwohl der Motor für den EATR auf Biomasse und Vegetation ausgelegt ist, die speziell von seinen Sensoren ausgewählt werden, die auf Schlachtfeldern oder anderen lokalen Umgebungen zu finden sind, heißt es in dem Projekt, dass auch Hühnerfett verwendet werden kann.

Manuel De Landa hat festgestellt, dass „intelligente Raketen“ und autonome Bomben, die mit künstlicher Wahrnehmung ausgestattet sind, als Roboter betrachtet werden können, da sie einige ihrer Entscheidungen autonom treffen. Er glaubt, dass dies ein wichtiger und gefährlicher Trend ist, bei dem Menschen wichtige Entscheidungen an Maschinen übergeben.

Verhältnis zur Arbeitslosigkeit
Seit Jahrhunderten prognostizieren die Menschen, dass Maschinen Arbeiter überflüssig machen und die Arbeitslosigkeit erhöhen werden, obwohl die Ursachen der Arbeitslosigkeit in der Regel auf sozialpolitische Maßnahmen zurückzuführen sind.

Ein aktuelles Beispiel für den Ersatz von Menschen betrifft das taiwanesische Technologieunternehmen Foxconn, das im Juli 2011 einen Dreijahresplan angekündigt hatte, um die Arbeiter durch mehr Roboter zu ersetzen. Gegenwärtig verwendet das Unternehmen zehntausend Roboter, wird sie aber innerhalb eines Zeitraums von drei Jahren auf eine Million erhöhen.

Anwälte haben spekuliert, dass eine erhöhte Prävalenz von Robotern am Arbeitsplatz dazu führen könnte, dass die Entlassungsgesetze verbessert werden müssen.

Kevin J. Delaney sagte: „Roboter nehmen Menschenberufe an. Aber Bill Gates glaubt, dass die Regierungen die Unternehmen dazu besteuern sollten, um die Ausbreitung der Automatisierung zumindest vorübergehend zu verlangsamen und andere Arten von Beschäftigung zu finanzieren.“ Die Robotersteuer würde auch dazu beitragen, den vertriebenen Arbeitern einen garantierten Lebensunterhalt zu zahlen.

Der Weltentwicklungsbericht 2019 der Weltbank zeigt Beweise dafür, dass die Automatisierung zwar die Arbeiter verdrängt, die technologische Innovation jedoch insgesamt neue Industrien und Arbeitsplätze schafft.

Zeitgenössische Anwendungen
Gegenwärtig gibt es zwei Haupttypen von Robotern, basierend auf ihrer Verwendung: autonome Allzweckroboter und dedizierte Roboter.

Roboter können nach ihrer Zweckmäßigkeit klassifiziert werden. Ein Roboter kann so konstruiert sein, dass er eine bestimmte Aufgabe extrem gut oder eine Reihe von Aufgaben weniger gut ausführt. Alle Roboter können von Natur aus neu programmiert werden, um sich anders zu verhalten, aber einige sind durch ihre physische Form eingeschränkt. Beispielsweise kann ein Fabrikroboterarm Arbeiten ausführen, wie z. B. schneiden, schweißen, kleben oder als Fahrgeschäft auf dem Messegelände fungieren, während ein Bestückungsroboter nur Leiterplatten bestücken kann.

Autonome Roboter für allgemeine Zwecke
Autonome Allzweckroboter können eine Vielzahl von Funktionen unabhängig voneinander ausführen. Autonome Allzweckroboter können normalerweise in bekannten Räumen unabhängig navigieren, ihre eigenen Aufladebedürfnisse handhaben, sich mit elektronischen Türen und Aufzügen verbinden und andere grundlegende Aufgaben ausführen. Wie Computer können auch Universalroboter mit Netzwerken, Software und Zubehör verbunden werden, um deren Nutzbarkeit zu steigern. Sie können Personen oder Gegenstände erkennen, sprechen, Kameradschaft vermitteln, die Umweltqualität überwachen, auf Alarme reagieren, Vorräte abholen und andere nützliche Aufgaben erledigen. Universalroboter können eine Vielzahl von Funktionen gleichzeitig ausführen oder sie können zu verschiedenen Tageszeiten verschiedene Rollen einnehmen. Einige dieser Roboter versuchen, den Menschen nachzuahmen, und sie ähneln möglicherweise sogar den Menschen; Dieser Robotertyp wird humanoider Roboter genannt.

Fabrikroboter

Autoproduktion
In den letzten drei Jahrzehnten haben Autofabriken von Robotern dominiert. In einer typischen Fabrik befinden sich Hunderte von Industrierobotern, die in vollautomatisierten Fertigungsstraßen arbeiten, wobei jeder zehn Arbeiter einen Roboter hat. In einer automatisierten Produktionslinie wird ein Fahrzeugchassis auf einem Förderband geschweißt, geklebt, lackiert und schließlich an einer Reihe von Roboterstationen montiert.

Verpackung
Industrieroboter werden auch häufig zum Palettieren und Verpacken von Fertigwaren eingesetzt, beispielsweise zum schnellen Entnehmen von Getränkekartons vom Ende eines Förderbandes und zum Einlegen in Kisten oder zum Be- und Entladen von Bearbeitungszentren.

Elektronik
Massenproduzierte Leiterplatten (PCBs) werden fast ausschließlich von Pick-and-Place-Robotern hergestellt, typischerweise mit SCARA-Manipulatoren, mit denen winzige elektronische Komponenten aus Streifen oder Trays entfernt und mit großer Genauigkeit auf Leiterplatten platziert werden. Solche Roboter können Hunderttausende von Bauteilen pro Stunde platzieren, was die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit eines Menschen bei weitem übertrifft.

Automatisierte geführte Fahrzeuge (AGVs)
Mobile Roboter, die Markierungen oder Drähten im Boden folgen oder Sicht- oder Lasergeräte verwenden, werden für den Transport von Gütern in großen Einrichtungen wie Lagerhäusern, Containerhäfen oder Krankenhäusern verwendet.

Roboter im frühen AGV-Stil
Beschränkt auf Aufgaben, die genau definiert werden können und jedes Mal auf dieselbe Weise ausgeführt werden mussten. Es war sehr wenig Feedback oder Intelligenz erforderlich, und die Roboter benötigten nur die grundlegendsten Exterozeptoren (Sensoren). Die Beschränkungen dieser AGVs sind, dass ihre Pfade nicht leicht geändert werden können und sie ihre Pfade nicht ändern können, wenn sie von Hindernissen blockiert werden. Wenn ein AGV ausfällt, kann der gesamte Betrieb angehalten werden.

Interims-AGV-Technologien
Entwickelt, um die Triangulation von Beacons oder Barcode-Rastern zum Scannen am Boden oder an der Decke einzusetzen. In den meisten Fabriken erfordern Triangulationssysteme eine mäßige bis hohe Wartung, z. B. die tägliche Reinigung aller Baken oder Barcodes. Wenn eine hohe Palette oder ein großes Fahrzeug Blöcken blockiert oder ein Barcode beschädigt wird, können AGVs verloren gehen. Häufig sind solche AGVs für den Einsatz in menschenfreien Umgebungen konzipiert.

Intelligente AGVs (i-AGVs)
Wie SmartLoader, SpeciMinder, ADAM, Tug Eskorta und MT 400 with Motivity sind für menschenfreundliche Arbeitsbereiche konzipiert. Sie navigieren, indem sie natürliche Merkmale erkennen. 3D-Scanner oder andere Mittel zum Erfassen der Umgebung in zwei oder drei Dimensionen tragen dazu bei, kumulative Fehler bei der Berechnung der aktuellen Position des AGV in der Koppelnavigation zu vermeiden. Einige FTS können Karten ihrer Umgebung mithilfe von Scanning-Lasern mit gleichzeitiger Lokalisierung und Zuordnung (SLAM) erstellen und diese Karten verwenden, um in Echtzeit mit anderen Algorithmen für die Pfadplanung und Hindernisvermeidung zu navigieren. Sie sind in der Lage, in komplexen Umgebungen zu arbeiten und übernehmen nicht repetitive und nicht sequentielle Aufgaben wie den Transport von Fotomasken in einem Halbleiterlabor, Proben in Krankenhäusern und Waren in Lagern. Für dynamische Bereiche wie Lagerhäuser mit Paletten,

Schmutzige, gefährliche, stumpfe oder unzugängliche Aufgaben
Es gibt viele Jobs, die die Menschen lieber Robotern überlassen würden. Der Job kann langweilig sein, beispielsweise bei der Hausreinigung, oder gefährlich, beispielsweise bei der Erkundung eines Vulkans. Andere Jobs sind physisch nicht erreichbar, z. B. das Erkunden eines anderen Planeten, das Reinigen des Inneren einer langen Pfeife oder das Durchführen laparoskopischer Operationen.

Weltraumsonden
Nahezu jede unbemannte Weltraumsonde war ein Roboter. Einige wurden in den 1960er Jahren mit sehr begrenzten Fähigkeiten auf den Markt gebracht, aber ihre Fähigkeit, zu fliegen und zu landen (im Fall von Luna 9), ist ein Hinweis auf ihren Status als Roboter. Dazu gehören unter anderem die Voyager-Sonden und die Galileo-Sonden.

Teleroboter
Teleoperierte Roboter oder Teleroboter sind Geräte, die von einer menschlichen Bedienperson aus der Ferne fernbedient werden, anstatt einer vorbestimmten Bewegungssequenz zu folgen, die jedoch ein halbautonomes Verhalten aufweist. Sie werden verwendet, wenn ein Mensch nicht vor Ort sein kann, um eine Arbeit auszuführen, weil sie gefährlich ist, weit weg oder unzugänglich ist. Der Roboter kann sich in einem anderen Raum oder in einem anderen Land befinden oder sich in einem ganz anderen Maßstab als der Bediener befinden. Zum Beispiel ermöglicht ein Roboter für laparoskopische Chirurgie dem Chirurgen, im Vergleich zu einer offenen Operation in einem relativ kleinen Maßstab in einem menschlichen Patienten zu arbeiten, wodurch die Erholungszeit erheblich verkürzt wird. Sie können auch verwendet werden, um zu vermeiden, dass Arbeiter den gefährlichen und engen Räumen ausgesetzt werden, wie z. B. bei der Kanalreinigung. Beim Deaktivieren einer Bombe schickt der Bediener einen kleinen Roboter, um sie zu deaktivieren. Mehrere Autoren haben ein Gerät namens Longpen zum Fernunterzeichnen von Büchern verwendet. Teleoperierte Roboterflugzeuge wie das Predator Unmanned Aerial Vehicle werden zunehmend vom Militär eingesetzt. Diese pilotlosen Drohnen können Gelände durchsuchen und auf Ziele schießen. Hunderte von Robotern wie der Packbot von iRobot und der Foster-Miller-TALON werden vom US-Militär im Irak und in Afghanistan eingesetzt, um Bomben oder improvisierte Sprengkörper (IEDs) in einer als Sprengstoffentsorgung (EOD) bezeichneten Tätigkeit zu entschärfen.

Automatisierte Obsterntemaschinen
Roboter werden verwendet, um das Pflücken von Obst auf Obstplantagen zu einem niedrigeren Preis zu automatisieren, als er von Menschen geerntet wird.

Inländische Roboter
Heimroboter sind einfache Roboter, die im Heimgebrauch einer einzigen Aufgabe gewidmet sind. Sie werden in einfachen, aber oft ungepflegten Arbeiten wie Staubsaugen, Bodenwaschen und Rasenmähen eingesetzt. Ein Beispiel für einen Hausroboter ist ein Roomba.

Militärische Roboter
Militärroboter umfassen den SWORDS-Roboter, der derzeit im Bodenkampf eingesetzt wird. Es kann eine Vielzahl von Waffen verwendet werden, und es wird diskutiert, in Situationen auf dem Schlachtfeld ein gewisses Maß an Autonomie zu geben.

Unbemannte Kampfflugzeuge (UCAVs), die eine verbesserte Form von UAVs darstellen, können eine Vielzahl von Missionen einschließlich Kampfeinsätzen erfüllen. UCAVs werden derzeit wie die BAE Systems Mantis entworfen, die die Fähigkeit hätten, selbst zu fliegen, ihren eigenen Kurs und ihr Ziel zu wählen und die meisten Entscheidungen selbst zu treffen. Der BAE Taranis ist eine von Großbritannien gebaute UCAV, die ohne Piloten über Kontinente fliegen kann und neue Möglichkeiten hat, eine Entdeckung zu vermeiden. Flugversuche werden voraussichtlich 2011 beginnen.

Die AAAI hat dieses Thema eingehend untersucht, und der Präsident hat eine Studie in Auftrag gegeben, die sich mit dieser Frage befasst.

Einige haben vorgeschlagen, eine „freundliche KI“ aufzubauen, was bedeutet, dass die Fortschritte, die bereits mit der KI gemacht werden, auch die Bemühungen umfassen sollten, die KI intrinsisch freundlich und human zu gestalten. Berichten zufolge gibt es bereits mehrere solcher Maßnahmen, wobei roboterlastige Länder wie Japan und Südkorea mit der Verabschiedung von Vorschriften begonnen haben, wonach Roboter mit Sicherheitssystemen ausgestattet sein müssen, und möglicherweise eine Reihe von „Gesetzen“, die den drei Gesetzen der Robotik von Asimov ähneln. Ein offizieller Bericht wurde 2009 vom Robot Industry Policy Committee der japanischen Regierung herausgegeben. Chinesische Beamte und Forscher haben einen Bericht mit ethischen Regeln und neuen gesetzlichen Richtlinien herausgegeben, die als „Robot Legal Studies“ bezeichnet werden. Einige Bedenken wurden hinsichtlich eines möglichen Auftretens von Robotern geäußert, die offensichtliche Unwahrheiten mitteilten.

Mineroboter
Mineroboter sind darauf ausgelegt, eine Reihe von Problemen zu lösen, mit denen die Bergbaubranche aktuell konfrontiert ist, darunter Qualifikationsdefizite, Produktivitätssteigerungen durch sinkende Erzgehalte und das Erreichen von Umweltzielen. Aufgrund der gefährlichen Natur des Bergbaus, insbesondere des Untertagebaus, hat die Verbreitung von autonomen, halbautonomen und tele-betriebenen Robotern in letzter Zeit stark zugenommen. Eine Reihe von Fahrzeugherstellern stellt autonome Züge, Lastwagen und Lader bereit, die Material laden, auf dem Minengelände an ihren Bestimmungsort transportieren und ohne menschliches Eingreifen entladen. Rio Tinto, einer der größten Bergbaugesellschaften der Welt, hat kürzlich seine autonome Lkw-Flotte auf die weltgrößte erweitert, die aus 150 autonomen Komatsu-Lkw besteht, die in Westaustralien operieren. Ähnlich,

Bohr-, Streb- und Felsbrecher sind jetzt auch als autonome Roboter verfügbar. Das Atlas Copco Rig Control System kann autonom einen Bohrplan auf einer Bohrinsel ausführen, die Bohranlage mithilfe von GPS in Position bringen, die Bohrinsel aufstellen und die angegebenen Tiefen aufbohren. In ähnlicher Weise kann das Transmin Rocklogic-System automatisch einen Pfad zum Positionieren eines Rockbreakers an einem ausgewählten Ziel planen. Diese Systeme verbessern die Sicherheit und Effizienz des Bergbaus erheblich.

Gesundheitswesen
Roboter im Gesundheitswesen haben zwei Hauptfunktionen. Diejenigen, die einem Individuum helfen, wie zum Beispiel ein Erkrankteilnehmer wie Multiple Sklerose, und solche, die in den Gesamtsystemen wie Apotheken und Krankenhäusern helfen.

Hausautomation für ältere und behinderte Menschen
Roboter, die in der Heimautomation eingesetzt werden, haben sich im Laufe der Zeit von einfachen einfachen Roboterassistenten wie dem Handy 1 bis zu halbautonomen Robotern wie FRIEND entwickelt, die ältere und behinderte Menschen bei üblichen Aufgaben unterstützen können.

In vielen Ländern, insbesondere in Japan, altert die Bevölkerung, was bedeutet, dass immer mehr ältere Menschen betreut werden müssen, aber relativ weniger junge Menschen, die sich um sie kümmern. Menschen sind die besten Betreuer, aber wo sie nicht zur Verfügung stehen, werden nach und nach Roboter eingeführt.

FRIEND ist ein halbautonomer Roboter, der behinderte und ältere Menschen bei ihren täglichen Aktivitäten unterstützt, beispielsweise beim Zubereiten und Servieren einer Mahlzeit. FRIEND ermöglicht es Patienten, die querschnittsgelähmt sind, an Muskelkrankheiten leiden oder schwere Lähmungen (aufgrund von Schlaganfällen usw.) haben, um Aufgaben ohne Hilfe von anderen Personen wie Therapeuten oder Pflegepersonal auszuführen.

Apotheken
Script Pro stellt einen Roboter her, der Apotheken helfen soll, Rezepte zu verabreichen, die aus oralen Festkörpern oder Medikamenten in Pillenform bestehen. Der Apotheker oder Apothekentechniker gibt die Verschreibungsinformationen in sein Informationssystem ein. Bei der Bestimmung, ob sich das Medikament im Roboter befindet oder nicht, sendet das System die Informationen zum Befüllen an den Roboter. Der Roboter verfügt über 3 Phiolen unterschiedlicher Größe zum Füllen, die durch die Größe der Pille bestimmt werden. Der Robotertechniker, -benutzer oder -apotheker bestimmt die benötigte Größe der Durchstechflasche auf der Grundlage des Tablets, wenn der Roboter gefüllt ist. Sobald das Fläschchen gefüllt ist, wird es auf ein Förderband gebracht, das es an einen Halter liefert, der das Fläschchen dreht und das Patientenetikett anbringt. Danach wird es auf ein anderes Förderband gestellt, das die Medikamentenflasche des Patienten in einen mit dem Patienten gekennzeichneten Schlitz befördert. ‚ s Name auf einer LED-Anzeige. Der Apotheker oder Techniker überprüft dann den Inhalt des Fläschchens, um sicherzustellen, dass es das richtige Medikament für den richtigen Patienten ist, und versiegelt das Fläschchen und verschickt es nach vorne, um dort abgeholt zu werden. Der Roboter ist ein sehr zeitsparendes Gerät, auf das die Apotheke angewiesen ist, um Rezepte auszufüllen.

Mit dem Robot RX von McKesson können Apotheken täglich Tausende von Medikamenten mit wenigen oder keinen Fehlern dosieren. Der Roboter kann zehn Fuß breit und dreißig Fuß lang sein und kann Hunderte verschiedener Arten von Medikamenten und Tausende von Dosen aufnehmen. Die Apotheke spart viele Ressourcen, z. B. Mitarbeiter, die in einer ressourcenarmen Branche nicht zur Verfügung stehen. Es verwendet einen elektromechanischen Kopf, der mit einem pneumatischen System gekoppelt ist, um jede Dosis aufzufangen und sie entweder an den Lagerort oder an den Ausgabepunkt abzugeben. Der Kopf bewegt sich entlang einer Achse, während er sich um 180 Grad dreht, um die Medikamente zu ziehen. Während dieses Vorgangs wird die Barcode-Technologie verwendet, um zu überprüfen, ob das richtige Medikament gezogen wird. Anschließend wird das Medikament auf einem Förderband in einen patientenspezifischen Behälter befördert.

Roboter erforschen
Während die meisten Roboter heutzutage in Fabriken oder Privathäusern installiert sind, um Arbeiten auszuführen oder Leben zu retten, werden viele neue Robotertypen in Laboren auf der ganzen Welt entwickelt. Ein Großteil der Robotikforschung konzentriert sich nicht auf spezifische industrielle Aufgaben, sondern auf die Erforschung neuer Robotertypen, alternative Überlegungen zum Überlegen oder Entwerfen von Robotern und neue Wege zu deren Herstellung. Es wird erwartet, dass diese neuen Robotertypen reale Probleme lösen können, wenn sie endlich realisiert werden.

Bionische und biomimetische Roboter
Ein Ansatz für das Entwerfen von Robotern besteht darin, sie auf Tieren aufzubauen. BionicKangaroo wurde entwickelt und entwickelt, indem die Physiologie und die Methoden der Fortbewegung eines Kängurus untersucht und angewendet wurden.

Nanoroboter
Nanorobotik ist das aufstrebende Technologiefeld zur Herstellung von Maschinen oder Robotern, deren Komponenten sich auf oder nahe der mikroskopischen Skala eines Nanometers (10-9 Meter) befinden. Sie werden auch als „Nanobots“ oder „Nanites“ bezeichnet und würden aus molekularen Maschinen konstruiert. Bislang haben die Forscher meist nur Teile dieser komplexen Systeme wie Lager, Sensoren und synthetische molekulare Motoren hergestellt, aber auch funktionierende Roboter wie die Teilnehmer des Nanobot Robocup-Wettbewerbs wurden hergestellt. Die Forscher hoffen auch, komplette Roboter so klein wie Viren oder Bakterien herstellen zu können, die Aufgaben in geringem Umfang erfüllen könnten. Mögliche Anwendungen sind Mikrochirurgie (auf der Ebene einzelner Zellen), Gebrauchsnebel, Fertigung, Waffen und Reinigung. Einige Leute haben vorgeschlagen, wenn es Nanobots gibt, die sich reproduzieren könnten,

Rekonfigurierbare Roboter
Einige Forscher haben die Möglichkeit untersucht, Roboter zu entwickeln, die ihre physische Form für eine bestimmte Aufgabe ändern können, beispielsweise den fiktiven T-1000. Echte Roboter sind jedoch bei weitem nicht so ausgereift und bestehen meistens aus einer kleinen Anzahl von würfelförmigen Einheiten, die sich relativ zu ihren Nachbarn bewegen können. Für den Fall, dass solche Roboter Realität werden, wurden Algorithmen entwickelt.

Soft-Body-Roboter
Roboter mit Silikonkörper und flexiblen Aktuatoren (Luftmuskeln, elektroaktive Polymere und Ferrofluide) sehen anders aus und fühlen sich anders an als Roboter mit steifen Skeletten und können sich unterschiedlich verhalten.

Schwarmroboter
Inspiriert von Insektenkolonien wie Ameisen und Bienen modellieren die Forscher das Verhalten von Schwärmen tausender winziger Roboter, die gemeinsam eine nützliche Aufgabe erfüllen, beispielsweise das Finden von verborgenen Objekten, das Reinigen oder das Spionieren. Jeder Roboter ist ziemlich einfach, aber das aufkommende Verhalten des Schwarms ist komplexer. Die gesamte Robotergruppe kann als ein einziges verteiltes System betrachtet werden, genauso wie eine Ameisenkolonie als Superorganismus angesehen werden kann, der Schwarmintelligenz zeigt. Zu den größten bisher geschaffenen Schwärmen gehören der iRobot-Schwarm, das SRI / MobileRobots-Projekt CentiBots und der Open-Source-Micro-Robot-Projektschwarm, mit denen kollektives Verhalten erforscht wird. Schwärme sind auch widerstandsfähiger. Während ein großer Roboter ausfallen und eine Mission ruinieren kann, kann ein Schwarm auch dann weiterlaufen, wenn mehrere Roboter ausfallen.

Haptische Interface-Roboter
Die Robotik kann auch beim Design von Virtual-Reality-Schnittstellen eingesetzt werden. Spezialisierte Roboter sind in der haptischen Forschungsgemeinschaft weit verbreitet. Diese als „haptische Schnittstellen“ bezeichneten Roboter ermöglichen die berührungsgestützte Benutzerinteraktion mit realen und virtuellen Umgebungen. Roboterkräfte ermöglichen die Simulation der mechanischen Eigenschaften „virtueller“ Objekte, die der Benutzer durch seinen Tastsinn erfahren kann.