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

In der modernen industriellen Automatisierung übernehmen Roboter schwierige, gefährliche und wiederkehrende Aufgaben. Dazu gehören das Heben schwerer Gegenstände, das Aufnehmen und Platzieren von Teilen, die Montage von Komponenten oder die Unterstützung manueller Arbeitskräfte beim Sortieren von Produkten. Roboter lassen sich je nach Bewegungsfreiheitsgrad, Drehachsen und Funktion in verschiedene Kategorien einteilen.

Stationäre Roboter

Stationäre Roboter führen ihre Aufgabe ohne Positionswechsel aus. Der Begriff „stationär“ bezieht sich eher auf die Roboterbasis und nicht auf den gesamten Roboter. Der Roboter bewegt sich über der Basis, um die gewünschte Operation auszuführen. Diese Roboter manipulieren ihre Umgebung, indem sie die Position und Ausrichtung eines Endeffektors steuern. Endeffektoren können Bohr-, Schweiß- oder Greifvorrichtungen sein.

Stationäre Roboter lassen sich in verschiedene Gruppen unterteilen:

Kartesische/Portalroboter

Kartesische oder Portalroboter (auch geradlinige Roboter genannt) verfügen über drei lineare Gelenke, die das kartesische Koordinatensystem nutzen. Sie arbeiten innerhalb der x-, y- und z-Achse mithilfe linearer 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, Montagevorgänge oder die Handhabung von Werkzeugmaschinen und Lichtbogenschweißen eingesetzt.

Zylindrische Roboter

Ein zylindrischer Roboter verfügt über mindestens ein Drehgelenk an der Basis und mindestens ein Schubgelenk zur Verbindung der beiden Glieder. Entlang der Gelenkachse führt das Drehgelenk eine Drehbewegung aus; entlang des Schubgelenks bewegt es sich linear. Ihre Bewegungen erfolgen innerhalb eines zylinderförmigen Arbeitsbereichs. Zylindrische Roboter werden für Montagevorgänge, die Handhabung von Werkzeug- und Druckgussmaschinen sowie zum Punktschweißen eingesetzt.

Sphärische Roboter

Diese Roboter 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 zur Handhabung von Werkzeugmaschinen, zum Punktschweißen, Druckguss, Putzmaschinen sowie zum Gas- und Lichtbogenschweißen eingesetzt.

SCARA-Roboter

SCARA-Roboter werden hauptsächlich in der Montage eingesetzt. Der nachgiebige, zylindrische Arm verfügt über zwei parallele Gelenke, die ihm in einer ausgewählten Ebene Nachgiebigkeit verleihen. Diese Roboter werden aufgrund ihrer Bewegungsart für Pick-and-Place-Arbeiten, das Auftragen von Dichtmitteln und Montagevorgänge eingesetzt, beispielsweise für Arbeiten, die Bohren oder Gewindeschneiden erfordern, sowie für die Handhabung von Werkzeugmaschinen.

Roboterarme

Roboterarme oder Gelenkroboter verfügen über Drehgelenke, die von einer einfachen Zweigelenkkonstruktion bis hin zu komplexen Konstruktionen 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 stellt eine eigene Achse dar und bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Industrieroboterarme haben vier oder sechs Achsen. Solche Roboter werden hauptsächlich für Montagearbeiten eingesetzt, die schweres Heben oder gefährliche Bewegungen erfordern, für Druckguss, Putzmaschinen, Gas- und Lichtbogenschweißen sowie zum Lackieren.

Parallelroboter

Parallelroboter werden auch als Deltaroboter bezeichnet. Sie bestehen aus Parallelogrammen mit Gelenken, die mit einer gemeinsamen Basis verbunden sind. Die Parallelogramme bewegen ein einzelnes Armwerkzeug in einer kuppelförmigen Hülle. Sie werden hauptsächlich in der Lebensmittel-, Pharma- und Elektronikindustrie eingesetzt. Der Roboter selbst ist zu präzisen Bewegungen fähig und eignet sich daher ideal für Pick-and-Place-Operationen, beispielsweise beim Sortieren von Medikamenten und Lebensmitteln.

Roboter auf Rädern

Radroboter sind fahrzeugbasiert und verändern ihre Position mithilfe eines Antriebs- oder Kettensystems. Solche Roboter sind mechanisch einfach zu konstruieren und kostengünstig. Sie sind leicht zu bewegen, können in unterschiedlichen Umgebungen eingesetzt werden und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter einrädrige, zweirädrige, dreirädrige, vierrädrige, mehrrädrige und kettengetriebene Roboter.

Das für den Einsatz in unbemannten Bodenfahrzeugen konzipierte Design kann dank seiner patentierten Safeguard Joints eine Vielzahl von Lasten bewältigen und die meisten Geländearten bewältigen. Die Gelenke stabilisieren die Plattform in schwierigem Gelände und stellen sicher, dass sie Stufen erklimmen kann, ohne umzukippen. Der Roboter kann sowohl in unebenem Gelände als auch zum Transport von Ausrüstung in Lagerhallen oder Bürogebäuden eingesetzt werden. Der Roboter ist anpassbar, d. h. Benutzer können Sensoren, Roboterarme oder verschiedene Nutzlasten hinzufügen, um eine Aufgabe zu erfüllen.

Roboter mit Beinen

Beinroboter sind ebenfalls mobile Roboter, verfügen jedoch über komplexere Bewegungsabläufe. Sie verfügen über motorisierte Beinanhänge zur Steuerung ihrer Fortbewegung, wodurch sie auch auf unebenem Boden effektiv agieren können. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Roboter jedoch tendenziell teurer. Es gibt verschiedene Arten von Beinrobotern: einbeinige, zweibeinige (Humanoide), dreibeinige (Dreifußroboter), vierbeinige (Vierbeiner), sechsbeinige (Hexapod) und Roboter mit mehreren Beinen.

Er musste komplexe Aufgaben wie Autofahren, das Schneiden von Löchern in Wände, das Öffnen von Türen und das Bewältigen von schwierigem und unebenem Gelände bewältigen. Der Roboter steht auf zwei Beinen, profitiert jedoch von der Möglichkeit, in die Knie integrierte Rollen zu nutzen.

Tierbasierte, Schwarm- und modulare Roboter

Mehrere Roboterdesigns orientieren sich an der Bewegung von Tieren. Roboter, die schwimmen oder fliegen können, sind von Fischen und Vögeln inspiriert. Roboter veranschaulichen diesen Trend – sie helfen dabei, die natürliche Mechanik der Natur in der aktuellen Automatisierung zu nutzen.

Schwarm- und modulare Roboter bestehen aus einer Reihe von Robotern. Schwarmroboter bestehen aus mehreren kleineren Robotern, die als kooperative Module agieren. Sie bilden jedoch keinen einheitlichen Roboter. Modulare Roboter bestehen ebenfalls aus mehreren Robotern und sind funktionaler als ein Roboterschwarm. Ein einzelnes Modul kann autonom mobil sein und allein arbeiten. Modulare Roboter eignen sich aufgrund ihrer vielseitigen Konfigurationen für Aufgaben, die eine große Reichweite erfordern.