Dieses Lehrbuch für Einsteiger macht es sich zur Aufgabe, das theoretische und praktische Knowhow der Robotik zu vermitteln und zugleich das breite Spektrum ihrer Einsatzmöglichkeiten darzustellen. Dabei geht es unter anderem auf die geschichtlichen Hintergründe der Robotik ein, stellt verschiedene Roboterarten vor, und erklärt den Aufbau und die Funktionsweise typischer Robotiksysteme. Im Fokus stehen dabei industrielle Roboter. Der Autor greift auf die Erfahrung seiner langjährigen Tätigkeit als Hochschuldozent zurück.
Robotik – interdisziplinär und vielfältig
Das Buch ist in 17 Kapitel gegliedert. Die Einführung beginnt mit einer Definition der Robotik als interdisziplinäre Wissenschaft. Es folgt eine kurze Beschreibung der geschichtlichen Entwicklung des Roboters von den frühesten Ansätzen in der Antike bis zur Gegenwart. Im dritten Kapitel, das sich ausführlich mit den wichtigsten modernen Roboterarten beschäftigt, wird das breit gefächerte Einsatzgebiet von Robotern deutlich: Verschiedene Arten, wie z.B. Arbeitsroboter oder Erkundungsroboter, werden hier nach Konstruktionsweise und Verwendungszweck unterschieden und kurz vorgestellt. Einige Roboterarten, wie z.B. den Mähroboter, kennt der Leser aus seinem privaten Alltag. Die beiden darauffolgenden Kapitel widmen sich wiederrum allgemeinen Eigenschaften von Robotern: Zum einen wird die Autonomie in mobilen Robotern thematisiert; zum anderen wird in einem kurzen Kapitel an Asimovs Robotergesetze erinnert. Der Autor weist darauf hin, dass Asimovs Gesetze durch immer intelligentere Roboter zukünftig keine ausreichende Grundlage mehr für die moderne Robotik bilden können.
Von Industrie bis KI
Die weiteren Kapitel gehen jeweils auf wichtige Aspekte der modernen industriellen Robotik ein, insbesondere den Aufbau und die Funktion eines Roboters sowie Fragen der Sicherheit. Kapitel 6 behandelt ausführlich mechanische Komponenten, unter anderem Kinematik und Antrieb. Der Autor legt auch hier Wert darauf, einen kompakten Überblick über typische technische Umsetzungen zu geben. Die folgenden Kapitel erläutern Lageregelung und Koordinatensysteme. Ein zentrales Kapitel im Hauptteil wendet sich im Speziellen dem Aufbau, den unterschiedlichen Arten sowie der Steuerung von Industrierobotern zu. In Kapitel 11 werden Sicherheit und Schutzeinrichtung als weiteres Thema anhand von Risikobeurteilung, Richtlinien, Schutzmaßnahmen und Faktoren der Mensch/Roboter-Kollaboration beleuchtet. Kapitel 12 vermittelt Einblicke in die Online- und Offline-Programmierung und gibt eine Übersicht über gängige Programmiersprachen für Roboter. Der Autor zieht immer wieder konkrete Bezüge zur Praxis: Ein kurzes, selbstständiges Kapitel ist z.B. dem Hersteller Kuka als Pionier der Robotik gewidmet. Im vorletzten Kapitel werden Sensoren mit Anwendungsbeispielen für die mobile Robotik und die Bildverarbeitung behandelt. Weitere Kapitel über humanoide Roboter und künstliche Intelligenz als trendgebende Entwicklungen sowie ein Schlusskapitel über die Zukunft der Robotik ergänzen das breite thematische Spektrum des Bandes.
Fazit
„Grundlagen der Robotik“ liefert einen umfassenden Überblick über die große Themenvielfalt der Robotik. Die verständliche Schreibweise sowie die praxisnahen Beispiele erleichtern einer breiten Leserschaft den Zugang zur Thematik. Der Text wird ergänzt durch zahlreiche Bilder und technische Illustrationen. Durch seine Gliederung in kurze und eigenständige Kapitel eignet es sich vor allem als semesterbegleitende Lektüre, aber auch als anschaulicher Einstieg für Nicht-Techniker. Für Ingenieure und Praktiker aus der Industrie ist das Buch als kompakte Übersicht ebenso empfehlenswert. (dvn)