Da sich die Welt der Roboter im industriellen Bereich immer weiter ausdehnt, ist es ratsam, sich über die verschiedenen verfügbaren Typen und ihre Fähigkeiten auf dem Laufenden zu halten.

In der heutigen industriellen Automatisierung übernehmen Roboter schwierige, gefährliche und sich wiederholende Aufgaben. Zu diesen Tätigkeiten gehören das Heben schwerer Gegenstände, das Aufnehmen und Platzieren von Teilen, der Zusammenbau von Komponenten oder die Unterstützung manueller Arbeit beim Sortieren von Produkten. Roboter können je nach Bewegung, Freiheitsgraden, Drehachsen und Funktion in mehrere Kategorien eingeteilt werden.

Stationäre Roboter

Stationäre Roboter sind solche, die ihre Aufgabe erledigen, ohne ihre Position zu wechseln. Der Begriff „stationär“ bezieht sich eher auf die Basis des Roboters und nicht auf den gesamten Roboter. Der Roboter bewegt sich über die Basis, um den gewünschten Vorgang auszuführen. Diese Roboter manipulieren ihre Umgebung, indem sie die Position und Ausrichtung eines Endeffektors steuern. Endeffektoren können Bohr-, Schweiß- oder Greifgeräte sein.

Stationäre Roboter lassen sich in verschiedene Gruppen einteilen:

Kartesische/Portalroboter

Kartesische oder Portalroboter (auch als geradlinige Roboter bekannt) verfügen über drei lineare Gelenke, die das kartesische Koordinatensystem verwenden. Sie arbeiten innerhalb der x-, y- und z-Achse mithilfe von linearen Führungsschienen. Diese Führungsschienen helfen dabei, den Endeffektor in die richtige Position zu bringen, indem sie jede lineare Führungsschiene in der entsprechenden Achse bewegen. Diese Roboter werden typischerweise für Pick-and-Place-Arbeiten, das Auftragen von Dichtmitteln, Montagearbeiten oder den Umgang mit Werkzeugmaschinen und Lichtbogenschweißen eingesetzt.

Zylindrische Roboter

Ein zylindrischer Roboter verfügt über mindestens ein Drehgelenk an der Basis und mindestens ein Prismengelenk zur Verbindung der Glieder. Entlang der Gelenkachse führt das Drehgelenk eine Drehbewegung aus; entlang des prismatischen Gelenks bewegt es sich in einer linearen Bewegung. Ihre Bewegungen erfolgen innerhalb eines zylinderförmigen Arbeitsraums. Zylindrische Roboter werden für Montagearbeiten, Handhabung von Werkzeug- und Druckgussmaschinen sowie Punktschweißen eingesetzt.

Kugelförmige Roboter

Diese werden auch als Polarroboter bezeichnet. Der Arm ist über ein Drehgelenk mit der Basis verbunden und verfügt über eine Kombination aus zwei Drehgelenken und einem Lineargelenk. Die Achsen der kombinierten Gelenke bilden ein Polarkoordinatensystem und arbeiten innerhalb eines kugelförmigen Arbeitsbereichs. Diese Roboter werden für die Handhabung von Werkzeugmaschinen, Punktschweiß-, Druckguss-, Putzmaschinen sowie Gas- und Lichtbogenschweißen eingesetzt.

SCARA-Roboter

SCARA-Roboter werden hauptsächlich für Montageanwendungen eingesetzt. Der nachgiebige Arm hat ein zylindrisches Design und besteht aus zwei parallelen Gelenken, die für Nachgiebigkeit in einer ausgewählten Ebene sorgen. Diese Roboter werden aufgrund der Art ihrer Bewegung für Pick-and-Place-Arbeiten, das Auftragen von Dichtmitteln und Montagevorgänge eingesetzt, beispielsweise für Arbeiten, bei denen Bohr- oder Gewindeschneidbaugruppen erforderlich sind, und für die Handhabung von Werkzeugmaschinen.

Roboterarme

Roboterarme oder Gelenkroboter verfügen über Drehgelenke, die von einer einfachen Struktur mit zwei Gelenken bis hin zu einer komplizierten Struktur mit zehn oder mehr Gelenken reichen können. Der Arm ist mit einer Basis verbunden, die über ein Drehgelenk verfügt. Drehgelenke verbinden die Glieder im Arm; Jedes Gelenk ist eine andere Achse und bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Industrielle Roboterarme haben vier oder sechs Achsen. Solche Roboter werden hauptsächlich für Montagevorgänge eingesetzt, die schweres Heben oder gefährliche Bewegungen erfordern, für Druckguss, Putzmaschinen, Gas- und Lichtbogenschweißen sowie für das Auftragen von Farbe.

Parallelroboter

Parallelroboter werden auch Deltaroboter genannt. Sie bestehen aus gegliederten Parallelogrammen, die mit einer gemeinsamen Basis verbunden sind. Die Parallelogramme bewegen ein einzelnes Armende in einer kuppelförmigen Hülle. Sie werden vor allem in der Lebensmittel-, Pharma- und Elektronikindustrie eingesetzt. Der Roboter selbst ist in der Lage, präzise Bewegungen auszuführen, was ihn ideal für Pick-and-Place-Vorgänge wie die Sortierung von Medikamenten und Lebensmitteln macht.

Roboter auf Rädern

Radroboter sind fahrzeugbasiert und verändern ihre Position mit Hilfe eines Antriebssystems oder Schienensystems. Solche Roboter sind mechanisch einfach zu konstruieren und mit geringen Kosten verbunden. Diese leicht zu bewegenden Roboter arbeiten in verschiedenen Umgebungen und sind in verschiedenen Formen erhältlich, darunter einrädrige, zweirädrige, dreirädrige, vierrädrige, mehrrädrige und Raupenroboter.

Das Design ist auf den Einsatz unbemannter Bodenfahrzeuge ausgerichtet und kann dank seiner patentierten Safeguard Joints eine Vielzahl von Lasten bewältigen und das meiste Gelände erklimmen. Die Gelenke tragen dazu bei, die Plattform in schwierigem Gelände zu stabilisieren und sicherzustellen, dass sie Stufen erklimmen kann, ohne umzukippen. Es kann in unebenem Gelände sowie zum Transport von Geräten in einem Lager- oder Bürogebäude eingesetzt werden. Der Roboter ist anpassbar, d. h. Benutzer können Sensoren, Roboterarme oder verschiedene Nutzlasten hinzufügen, um eine Aufgabe zu erledigen.

Beinige Roboter

Beinroboter sind ebenfalls mobile Roboter, allerdings mit komplizierteren Bewegungen. Die Roboter verfügen über motorisierte Beinanhänge zur Steuerung ihrer Fortbewegung, sodass sie auch auf unebenem Boden effektiv arbeiten können. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Roboter jedoch tendenziell teurer. Zu den Arten von Robotern mit Beinen gehören einbeinige, zweibeinige/zweibeinige (Humanoide), dreibeinige/dreibeinige, vierbeinige/vierbeinige, sechsbeinige (sechsbeinige Hexapoden) und Roboter mit vielen Beinen.

Es musste komplexe Aufgaben wie Autofahren, Löcher in Wände schneiden, Türen öffnen und schwieriges und unebenes Gelände überwinden. Der Roboter arbeitet auf zwei Beinen, profitiert jedoch von der Möglichkeit, in die Knie integrierte Rollen zu nutzen.

Tierbasierte, Schwarm- und modulare Roboter

Mehrere Roboterdesigns basieren auf Tierbewegungen. Roboter, die entweder schwimmen oder fliegen können, sind von Fischen und Vögeln inspiriert. Roboter veranschaulichen diesen Trend – sie helfen bei der Untersuchung, wie die natürlichen Mechanismen der Natur in der aktuellen Automatisierung genutzt werden können.

Schwarm- und Modulroboter bestehen aus einer Reihe von Robotern. Schwarmroboter bestehen aus mehreren kleineren Robotern, die als kooperative Module fungieren. Sie erschaffen jedoch keinen einzigen vereinten Roboter. Modulare Roboter verfügen außerdem über mehrere Roboter und sind funktionaler als ein Roboterschwarm. Ein einzelnes Modul kann eigenständig mobil sein und alleine betrieben werden. Modulare Roboter eignen sich aufgrund ihrer vielseitigen Konfigurationen für Arbeiten, die eine umfassende Abdeckung erfordern.