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

In der modernen industriellen Automatisierung übernehmen Roboter schwierige, gefährliche und sich wiederholende Aufgaben. Dazu gehören das Heben schwerer Gegenstände, das Aufnehmen und Platzieren von Teilen, die Montage von Komponenten oder die Unterstützung von Handarbeit beim Sortieren von Produkten. Roboter lassen sich je nach ihren Bewegungen, Freiheitsgraden, Drehachsen und Funktionen in verschiedene Kategorien einteilen.

Stationäre Roboter

Stationäre Roboter führen ihre Aufgaben aus, ohne ihre Position zu verändern. Der Begriff „stationär“ bezieht sich dabei eher auf die Basis des Roboters als 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 beispielsweise Bohr-, Schweiß- oder Greifvorrichtungen sein.

Stationäre Roboter lassen sich in verschiedene Gruppen unterteilen:

Kartesische/Portalroboter

Kartesische oder Portalroboter (auch als geradlinige Roboter bekannt) verfügen über drei Lineargelenke, die das kartesische Koordinatensystem nutzen. Sie bewegen sich entlang der x-, y- und z-Achse mithilfe von Linearführungen. Diese Führungsschienen helfen, den Endeffektor in die richtige Position zu bringen, indem sie die jeweilige Linearführung in der entsprechenden Achse bewegen. Typische Anwendungsgebiete dieser Roboter sind Pick-and-Place-Arbeiten, das Auftragen von Dichtmitteln, Montagearbeiten sowie die Handhabung von Werkzeugmaschinen und das Lichtbogenschweißen.

Zylindrische Roboter

Ein zylindrischer Roboter besitzt mindestens ein Drehgelenk an der Basis und mindestens ein Schubgelenk zur Verbindung der Glieder. Das Drehgelenk führt eine Drehbewegung entlang der Gelenkachse aus, das Schubgelenk hingegen eine lineare Bewegung. Die Bewegungen finden innerhalb eines zylinderförmigen Arbeitsbereichs statt. Zylindrische Roboter werden für Montagearbeiten, die Handhabung von Werkzeugmaschinen und Druckgussmaschinen sowie zum Punktschweißen eingesetzt.

Kugelförmige Roboter

Diese Roboter werden auch als Polarroboter bezeichnet. Ihr Arm ist über ein Drehgelenk mit der Basis verbunden und verfügt über zwei Drehgelenke und ein Lineargelenk. Die Achsen dieser Gelenke bilden ein Polarkoordinatensystem und bewegen sich in einem kugelförmigen Arbeitsbereich. Diese Roboter werden für die Handhabung von Werkzeugmaschinen, zum Punktschweißen, Druckgießen, Entgraten sowie zum Gas- und Lichtbogenschweißen eingesetzt.

SCARA-Roboter

SCARA-Roboter werden hauptsächlich für Montageanwendungen eingesetzt. Der nachgiebige, zylindrisch geformte Arm besteht aus zwei parallelen Gelenken, die ihm in einer Ebene Nachgiebigkeit verleihen. Aufgrund ihrer Bewegungsart eignen sich diese Roboter für Pick-and-Place-Arbeiten, das Auftragen von Dichtmitteln, Montagevorgänge wie Bohren oder Gewindeschneiden sowie die Handhabung von Werkzeugmaschinen.

Roboterarme

Roboterarme, auch Gelenkroboter genannt, verfügen über Drehgelenke, deren Komplexität von einfachen Zwei-Gelenk-Konstruktionen bis hin zu komplexen Strukturen mit zehn oder mehr Gelenken reichen kann. Der Arm ist mit einer Basis verbunden, die über ein Drehgelenk verfügt. Die Drehgelenke verbinden die einzelnen Glieder des Arms; jedes Gelenk repräsentiert eine eigene Achse und bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad. Industrieroboterarme besitzen vier oder sechs Achsen. Solche Roboter werden hauptsächlich für Montagearbeiten eingesetzt, die schweres Heben oder gefährliche Bewegungen erfordern, sowie für Druckguss, die Bearbeitung von Maschinen, Gas- und Lichtbogenschweißen und Lackierarbeiten.

Parallelroboter

Parallelroboter, auch Delta-Roboter genannt, bestehen aus gelenkigen Parallelogrammen, die an einer gemeinsamen Basis befestigt sind. Die Parallelogramme bewegen ein Ende des Roboterarms in einem kuppelförmigen Bereich. 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-Aufgaben, wie beispielsweise das Sortieren von Medikamenten und Lebensmitteln.

Radroboter

Radroboter sind fahrzeugbasiert und verändern ihre Position mithilfe eines Antriebs- oder Kettenfahrwerks. Sie sind mechanisch einfach zu konstruieren und kostengünstig. Diese wendigen Roboter können in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden und sind in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich, darunter ein-, zwei-, drei-, vier- und mehrrädrige sowie kettengetriebene Modelle.

Das für den Betrieb unbemannter Bodenfahrzeuge konzipierte Design kann dank seiner patentierten Safeguard Joints eine Vielzahl von Lasten bewältigen und nahezu jedes Gelände erklimmen. Die Gelenke stabilisieren die Plattform auch in schwierigem Gelände und gewährleisten, dass sie Treppenstufen sicher überwinden kann. Sie eignet sich für unebenes Terrain sowie für den Transport von Ausrüstung in Lagerhallen oder Bürogebäuden. Der Roboter ist individuell anpassbar, sodass Benutzer Sensoren, Roboterarme oder verschiedene Nutzlasten hinzufügen können, um die jeweilige Aufgabe zu erfüllen.

Beinroboter

Laufroboter sind ebenfalls mobile Roboter, ihre Bewegungen sind jedoch komplexer. Sie verfügen über motorisierte Beine, die ihre Fortbewegung steuern und ihnen so ein effektives Arbeiten auf unebenem Gelände ermöglichen. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Roboter in der Regel teurer. Zu den verschiedenen Arten von Laufrobotern gehören einbeinige, zweibeinige/bipedale (humanoide), dreibeinige/tripedale, vierbeinige/quadrupedale, sechsbeinige (sechsbeinige Hexapoden) und Roboter mit mehreren Beinen.

Es 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 bewegt sich auf zwei Beinen fort, profitiert aber von der Nutzung der in die Knie integrierten Rollen.

Tierbasierte, Schwarm- und modulare Roboter

Viele Roboterdesigns basieren auf Tierbewegungen. Roboter, die schwimmen oder fliegen können, sind von Fischen und Vögeln inspiriert. Roboter veranschaulichen diesen Trend – sie helfen dabei, zu erforschen, wie sich natürliche Bewegungsabläufe in der modernen Automatisierung nutzen lassen.

Schwarm- und Modulroboter bestehen aus einer Reihe von Robotern. Schwarmroboter setzen sich aus vielen kleineren Robotern zusammen, die als kooperative Module arbeiten. Sie bilden jedoch keinen einzelnen, vereinten Roboter. Modulroboter bestehen ebenfalls aus mehreren Robotern und sind funktionaler als ein Roboterschwarm. Ein einzelnes Modul kann sich selbstständig fortbewegen und eigenständig operieren. Aufgrund ihrer vielseitigen Konfigurationsmöglichkeiten eignen sich Modulroboter besonders für Aufgaben, die eine große Fläche abdecken müssen.