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Arbeitsmaschinen

Die automatischen Helfer tun manches, was sonst Menschen tun müssten: von der Montage in der in der Fertigung über anstrengende Pflegedienste bis hin zum Servieren.

"Wenn jedes Werkzeug auf Geheiß, oder auch vorausahnend, das ihm zukommende Werk verrichten könnte, so bedürfte es weder für den Werkmeister der Gehilfen, noch für die Herren der Sklaven." - Dies wünschte sich Aristoteles, der große griechische Denker, vor mehr als zweitausend Jahren.

Den Ausdruck Roboter in seiner heutigen Bedeutung prägten nicht Wissenschaft oder Industrie, sondern die Literatur. Der tschechische Schriftsteller Karel Čapek (1890 bis 1938) verwendete den Begriff erstmals in seinem 1920 erschienenen Drama R.U.R. (Rossums universale Roboter).

Abgeleitet ist das Wort vom tschechischen robota für Fron- oder Zwangsarbeit. In Karel Čapeks R.U.R. entwickeln Menschen intelligente mechanische Maschinen - Roboter - die ihnen als billige Arbeitskräfte dienen. Die dem menschlichen Körper nachempfundenen Roboter aber rebellieren gegen ihre Schöpfer und löschen schließlich die menschliche Kultur aus.

Multifunktionale Werkzeuge
So dramatisch muss es natürlich nicht kommen. Zumal Roboter eben nicht gleich Roboter ist. Es gibt heute unzählige Definitionen des Begriffs. Eine grobe Einteilung lässt sich anhand der Kategorien Mehrachsigkeit, Flexibilität und Programmierbarkeit vornehmen.

Ganz allgemein sind Roboter multifunktionale, umprogrammierbare Werkzeuge, die dazu dienen, Materialien, Teile, andere Werkzeuge oder spezialisierte Geräte anhand programmierter Bewegungsabläufe zu bewegen, um Serien von Aufgaben zu erledigen.

Die vor allem in der Industrie eingesetzten Roboter haben äußerlich wenig mit Menschen gemein. Solche elektronisch gesteuerten Automaten verfügen über mindestens drei unabhängig voneinander steuerbare Achsen.

Weiter Weg
Mit einer dreifingrigen Roboterhand, drei Gelenken und insgesamt zwölf Freiheitsgraden der Bewegung, lassen sich über neunzig Prozent aller möglichen Handbewegungen simulieren. Zur Orientierung dienen optische Sensoren für Tast- und Sehfunktionen, die im sichtbaren oder infraroten Licht arbeiten.

Doch der Weg von Čapeks schöner Idee bis zu solchen nützlichen "Sklaven" war weit. Erst in den 1950er Jahren begann ein regelrechter Forschungsboom, weil der Bedarf nach Maschinen stieg, die Tätigkeiten von Menschen ausführen können. Besonders Automobilhersteller waren am Einsatz solcher Maschinen interessiert.

Erfunden hat den Industrieroboter übrigens der  US-amerikanische Firmengründer und Ingenieur George Devol (1912 bis 2011). Zusammen mit Joseph F. Engelberger gründete Devol 1956 die weltweit erste Robotikfirma und entwickelte erste funktionsfähige Industrieroboter. General Motors setzte Roboter ab 1961 für kommerzielle Zwecke ein.

Fast nur aus Armen
Diese Roboter bestanden hautsächlich aus Armen und konnten Objekte von einem Ort zum anderen bewegen. Bereits sechs Jahre später orientierte sich der Roboter Shakey im Inneren eines Gebäudes. Die Roboter der 1980er Jahre besaßen eben bereits sensorische Fähigkeiten und wählten beispielsweise aus einem Sortiment von Schrauben bestimmte Exemplare aus.

Der Bau eines Autos geschieht heute fast ausschließlich durch moderne Mikroprozessoren und Roboter. Auch für Arbeiten in der Fertigung werden sie eingesetzt, etwa für das Einlegen von Blechen in Pressen oder den Transport. Wegen ihrer Präzision sind Roboter sogar für die Chipherstellung geeignet. Oft erweisen sich Roboter bei solchen Arbeiten im Vergleich zu Menschen als schneller und zuverlässiger.

Generell kommen Roboter überall dort zum Zuge, wo es für Menschen gefährlich und gesundheitsschädlich werden kann. Oder dort, wo Menschen unter hohem Risiko arbeiten müssen - an explosionsgefährdeten oder radioaktiven Orten beispielsweise. Fahrbare Roboter entschärfen bei Polizei und Militär Bomben. Sie können aber auch tief im Meer, wo der Mensch längst keinen Sauerstoff mehr hätte, für wichtige Messungen Verwendung finden.

In Zukunft serviceorientiert
Auch den Haushalt sollen die Arbeitsmaschinen, so genannte Serviceroboter, bald erobern - ob nun Putzroboter, die den Boden wischen oder Assistenten für Haushalt und Betreuung, die kranke und pflegebedürftige Menschen im Alltag unterstützen. Aber im Unterschied zu den Industrierobotern, die ja schon seit mehr als fünfzig Jahren im Einsatz sind, steht die Service-Robotik noch ziemlich am Anfang.

Susanne Haldrich (aktualisiert 02.05.2012)