Teil 1: Einführung in die Programmierung von Robotiksystemen

I, Robot

Bernhard Löwenstein


Im Rahmen dieser mehrteiligen Artikelserie wollen wir uns verschiedene Robotiksysteme ansehen und uns dabei vorrangig mit ihrer Programmierung beschäftigen. Dieser Artikel gibt eine Einführung in die Thematik und erklärt eingangs, was man überhaupt unter einem Roboter versteht. Weiterhin beschreibt er, welche Vor- und Nachteile sich durch ihren Einsatz ergeben und gibt einen Überblick über einige ausgewählte Robotiksysteme. Wie man die verschiedenen Technologien konkret programmiert, wird dann in folgenden Ausgaben des Entwickler Magazins in eigenen Artikeln beschrieben.

Die Roboter kommen

Schlägt man heute eine Tageszeitung auf, so gibt es kaum mehr eine Ausgabe, in der nicht zumindest ein Artikel über einen Roboter abgedruckt ist. Die Roboter sind mittlerweile auch in unseren Breiten stark im Vormarsch und werden in den nächsten Jahrzehnten auf vielen Gebieten für eine Revolution sorgen. Humanoide Servicekräfte, selbstfahrende Autos, pilotenlose Kampfjets etc. in sinnvoll einsetzbarer Form sind aktuell zwar noch Zukunftsmusik, aber die Forschung schläft nicht und arbeitet mit Hochdruck an derartigen Entwicklungen. Im industriellen Fertigungsprozess haben wir Menschen uns bereits weitgehend durch entsprechende Maschinen wegrationalisiert, im Servicebereich steht die große Revolution noch vor der Tür.

Auch die IT-Riesen haben diesen Trend erkannt und rüsten für die Zukunft. So ist Google schon vor einiger Zeit auf den Zug aufgesprungen und hat besonders durch den Erwerb des Roboterherstellers Boston Dynamics, bekannt vor allem für BigDog, Cheetah, WildCat und Atlas, für Aufsehen gesorgt. Der Internetgigant ist derzeit jedenfalls der heißeste Kandidat dafür, dass jemand tatsächlich Skynet in die Realität umsetzt.

Doch was ist eigentlich ein Roboter? Wir wollen auf eine der gängigen Definitionen verzichten und uns ganz pragmatisch diesem Begriff nähern. Zweifelsohne ist ein Roboter eine Maschine, die dem Menschen die Arbeit erleichtern soll. Eine solche technische Apparatur kann stationär oder mobil sein. Das Besondere ist aber, dass diese üblicherweise autonom agiert und „intelligent“ mit ihrer Umgebung interagiert. Durch Programmierung lässt sich ihr Verhalten rasch an neue bzw. geänderte Rahmenbedingungen anpassen. Als wesentliche Bestandteile sind neben dem Controller die Aktoren und die Sensoren zu nennen. Der Roboter nimmt mit seinen Sensoren die Umgebung wahr, wertet die Messwerte aus, berechnet die Folgeaktionen und setzt diese mittels seiner Aktoren ...

Teil 1: Einführung in die Programmierung von Robotiksystemen

I, Robot

Bernhard Löwenstein


Im Rahmen dieser mehrteiligen Artikelserie wollen wir uns verschiedene Robotiksysteme ansehen und uns dabei vorrangig mit ihrer Programmierung beschäftigen. Dieser Artikel gibt eine Einführung in die Thematik und erklärt eingangs, was man überhaupt unter einem Roboter versteht. Weiterhin beschreibt er, welche Vor- und Nachteile sich durch ihren Einsatz ergeben und gibt einen Überblick über einige ausgewählte Robotiksysteme. Wie man die verschiedenen Technologien konkret programmiert, wird dann in folgenden Ausgaben des Entwickler Magazins in eigenen Artikeln beschrieben.

Die Roboter kommen

Schlägt man heute eine Tageszeitung auf, so gibt es kaum mehr eine Ausgabe, in der nicht zumindest ein Artikel über einen Roboter abgedruckt ist. Die Roboter sind mittlerweile auch in unseren Breiten stark im Vormarsch und werden in den nächsten Jahrzehnten auf vielen Gebieten für eine Revolution sorgen. Humanoide Servicekräfte, selbstfahrende Autos, pilotenlose Kampfjets etc. in sinnvoll einsetzbarer Form sind aktuell zwar noch Zukunftsmusik, aber die Forschung schläft nicht und arbeitet mit Hochdruck an derartigen Entwicklungen. Im industriellen Fertigungsprozess haben wir Menschen uns bereits weitgehend durch entsprechende Maschinen wegrationalisiert, im Servicebereich steht die große Revolution noch vor der Tür.

Auch die IT-Riesen haben diesen Trend erkannt und rüsten für die Zukunft. So ist Google schon vor einiger Zeit auf den Zug aufgesprungen und hat besonders durch den Erwerb des Roboterherstellers Boston Dynamics, bekannt vor allem für BigDog, Cheetah, WildCat und Atlas, für Aufsehen gesorgt. Der Internetgigant ist derzeit jedenfalls der heißeste Kandidat dafür, dass jemand tatsächlich Skynet in die Realität umsetzt.

Doch was ist eigentlich ein Roboter? Wir wollen auf eine der gängigen Definitionen verzichten und uns ganz pragmatisch diesem Begriff nähern. Zweifelsohne ist ein Roboter eine Maschine, die dem Menschen die Arbeit erleichtern soll. Eine solche technische Apparatur kann stationär oder mobil sein. Das Besondere ist aber, dass diese üblicherweise autonom agiert und „intelligent“ mit ihrer Umgebung interagiert. Durch Programmierung lässt sich ihr Verhalten rasch an neue bzw. geänderte Rahmenbedingungen anpassen. Als wesentliche Bestandteile sind neben dem Controller die Aktoren und die Sensoren zu nennen. Der Roboter nimmt mit seinen Sensoren die Umgebung wahr, wertet die Messwerte aus, berechnet die Folgeaktionen und setzt diese mittels seiner Aktoren ...

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