Roboterarm

Ein Roboterarm ist eine mechanische Armstruktur mit festem Sockel, mehreren Gelenken und einem Endeffektor. Er führt Aufgaben autonom oder ferngesteuert aus, indem Antriebe und eine zentrale Steuerung Bewegungen koordinieren. Roboterarme kommen in der Industrie, Forschung, Medizin und im Service zum Einsatz. Sie verfügen in der Regel über mehrere Freiheitsgrade, um Position und Orientierung im Raum zu steuern.

Aufbau und Typen: Industrielle Roboterarme verwenden rotative oder lineare Achsen und lassen sich in gelenkig (artikuliert), kartesisch, zylindrisch oder sphärisch klassifizieren. Häufig verfügen sie über sechs oder mehr Freiheitsgrade und Endeffektoren wie Greifer, Schweiß- oder Lötwerkzeuge, Saugnäpfe oder Schleifwerkzeuge.

Antrieb und Steuerung: Antriebe sind Elektromotoren (Servomotoren), Hydraulik oder Pneumatik. Sensoren umfassen Positionsencoder, Kraftsensoren und Berührungssensoren. Die Steuerung nutzt Kinematik, Inverse Kinematik und Trajektorienplanung. Sicherheitsmechanismen ermöglichen kollaborative Arbeit mit Menschen, etwa über Geschwindigkeitsschranken und Abstandskontrollen.

Anwendungen: In der Industrie dienen Roboterarme dem Montieren, Schweißen, Lackieren, dem Handhaben von Bauteilen, Palettieren und Bestücken. In der Forschung unterstützen sie Experimente und Materialprüfungen. Im medizinischen Bereich kommen sie in der Assistenzchirurgie und Rehabilitation zum Einsatz. Service- und Logistikroboterarme finden Anwendungen in Haushalten, Betrieben und Lagern.

Standards und Wartung: Industrielle Roboterarme fallen unter ISO 10218; kollaborative Systeme folgen ISO/TS 15066. Wartung umfasst Kalibrierung, Schmierung, Austausch verschlissener Teile und Software-Updates. Zu den Herausforderungen zählen Kosten, Systemkomplexität, Energiebedarf und Sicherheitsaspekte bei der Interaktion mit Menschen.

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