Systemdesign für Serviceroboter

Serviceroboter nehmen uns Alltagsaufgaben ab. Sie arbeiten in unserer unmittelbaren Umgebung, wie unserem Heim oder Garten (zum Beispiel Staubsauger- oder Mähroboter) und auch im professionellen Umfeld, wo sie Routinearbeiten übernehmen, sodass wir uns auf andere Aufgaben konzentrieren und unsere eigene Effektivität steigern können. Obwohl die Endprodukte sehr einfach zu bedienen sind, ist eine äußerst komplexe Hardware vonnöten, damit ein reibungsloser, bedienerfreundlicher Betrieb möglich ist. Zur Eigenbewegung und zur Durchführung der vorgesehenen Aufgaben ist der Roboter mit mehreren Motoren ausgestattet. Für eine noch komplexere Funktionalität wie Kollisionsvermeidung oder Orientierung in Räumen werden integrierte Radarsysteme und Sensoren benötigt. Leistungsfähige Modelle zeichnen sich zudem durch intelligente Wege und Lernalgorithmen aus. Die Anwender können auf vielfältige Weise von diesen Funktionen profitieren – so erledigt ein Roboter eine Aufgabe beispielsweise in viel kürzerer Zeit als der Mensch.

Eine Unterart der Serviceroboter sind humanoide Roboter, die so konstruiert sind, dass sie dem Menschen ähneln. Die Lage ihrer Gelenke und ihre Bewegungsabläufe sind dem menschlichen Bewegungsapparat nachgebildet. Dies zeigt sich auch darin, dass humanoide Roboter sich normalerweise aufrecht auf zwei Beinen bewegen. Vor allem die Künstliche Intelligenz (KI) wirkt sich förderlich auf die Forschung und Entwicklung im Bereich der humanoiden Roboter aus. Für diese Roboter sind für die Zukunft vielfältige Einsatzmöglichkeiten denkbar: Sie können Gäste an der Hotelrezeption begrüßen, Auskünfte in Ämtern erteilen, Führungen in Museen übernehmen oder Kinder in der Schule unterrichten. Wann solche Roboter mit menschenähnlichem Aussehen Teil unseres Privatlebens werden, hängt einerseits davon ab, wie sehr sie technisch den bestehenden Lösungen überlegen sind, aber viel wichtiger noch ist die soziale Akzeptanz eines autonom operierenden, intelligenten Wesens.

Industrieroboter sind programmierbare Maschinen, die zur Handhabung, Montage oder Verarbeitung von Werkstücken im industriellen Umfeld dienen. Viele dieser Roboter weisen einen Roboterarm, einen Greifer, verschiedene Sensoren und eine Steuereinheit auf. Je nach Programmierung sind sie auch in der Lage, bestimmte Aufgaben autonom durchzuführen.

Im Gegensatz zu Industrierobotern, die eigenständig oder zusammen mit anderen Maschinen oder Robotern eingesetzt werden, sind kollaborative Roboter – Cobots – für die Zusammenarbeit mit dem Menschen ausgelegt. Ein gutes Beispiel für einen kollaborativen Roboter sind kleine Roboterarme. Sie sind so konzipiert, dass Menschen mit ihnen direkt zusammenarbeiten können, um eine bestimmte Aufgabe effizienter und produktiver zu erledigen. Diese Roboter weisen Sicherheitsfunktionen auf, damit sie die Werker bei bestimmten Arbeiten wie dem Einschrauben oder Bewegen kleiner Bauteile unterstützen können, ohne dass dabei eine Verletzungsgefahr für den Menschen besteht. Es ist damit zu rechnen, dass kleine, zu geringen Kosten verfügbare Roboterarme zunehmend sowohl in kleineren Unternehmen als auch in der stärker robotisierten, klassischen Automobilfertigung eingesetzt werden.

Neu aufkommende Technologie-Trends haben einen wegweisenden und bereichernden Einfluss auf Serviceroboter-Anwendungen. Künstliche Intelligenz (KI), das Internet der Dinge (IoT), Smart Environments, Konnektivität, Mensch-Maschine-Schnittstellen (MMS) und drahtlose Energieversorgung sind nur einige der technologischen Triebfedern, die sich direkt auf aktuelle und zukünftige Serviceroboter-Designs auswirken.

Vor allem Energieeffizienz und eine lange Akkulebensdauer sind essenziell für benutzerfreundliche Designs. Bei vernetzten Servicerobotern zählen Sicherheitsaspekte wie etwa Authentifizierung und Autorisierung immer öfter zu den wichtigsten Kriterien für den Verbraucher. Damit der Roboter ein fester Bestandteil im Privathaushalt und am Arbeitsplatz werden kann, ist ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit die Grundvoraussetzung in der Zusammenarbeit mit Menschen.  Der Mensch muss sich zu jedem Zeitpunkt darauf verlassen können, dass die Maschine ordnungsgemäß funktioniert.

Im Gegensatz zu fahrerlosen Transportsystemen (FTS), die in Fabriken und Lagerhallen autonom arbeiten, interagieren Serviceroboter direkt mit den Menschen und vereinfachen ihnen den beruflichen und privaten Alltag. Eine ausgereifte Sensorik, die Funktionen wie Spracherkennung, Gestenerkennung, Kollisionsvermeidung, Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessung und mehr umfasst, steigert sowohl das Anwendererlebnis als auch den Bedienkomfort. Auf ökonomischer Seite spielen für die Entwicklung von Servicerobotern Kriterien wie kompakte Formfaktoren, schnelle Marktreife und eine minimierte Bestandteilanzahl (BOM) eine wichtige Rolle. Diese Marktgesetze sollten auch Ihre Partner kennen.

Allen voran begeistern wir uns bei Infineon für den rasanten Fortschritt im Bereich der Service-Robotik. Ob auf Messen oder bei neuen Projekten – wir freuen uns darauf, jene Robotik-Innovationen zu entdecken und voranzutreiben, die den Alltag der Menschen revolutionieren werden. Niemand kann sagen, was die Zukunft bringen mag. Deshalb sind wir schon heute darauf vorbereitet, uns flexibel an den Trends von morgen auszurichten, sobald sich diese erkennbar entwickeln. Diese Flexibilität macht uns zum idealen Partner für Ihr Robotik-Projekt – ebenso wie unser umfangreiches, kontinuierlich wachsendes Portfolio an hochqualitativen Komponenten und Lösungen für Serviceroboter.

Unser Portfolio umfasst von verlässlichen Ladesystemen, effizientem Energieversorgungs- und Akkumanagement über kompakte Motorsteuerung und unverzichtbare Sensoren bis zu hardwarebasierten Sicherheitslösungen alles, was Sie für ein marktreifes Design benötigen. Wenn Sie besonderen Wert auf eine Verkürzung der Zeitspanne bis zur Marktreife legen, sind unsere Demo-Boards und Evaluation-Kits die richtige Wahl.

Ihr Erfolg ist uns wichtig. Wir freuen uns über jegliche Anregungen, die uns dabei helfen, die nächste Generation von Systemlösungen der Spitzenklasse zu entwickeln. Mit einer Systemlösung von Infineon profitieren Sie von folgenden Vorteilen:

• Verlängerte Batterie- und Produktlebensdauer
• Verbesserte Produktivität
• Reduktion von Systemumfang und -kosten
• Höchste Qualitätsstandards
• Sicherheitszertifizierter Entwicklungsprozess
• Schnellere Marktreife und niedrigere Entwicklungskosten

Unser Robotik-Expertenteam erarbeitet gerne mit Ihnen zusammen Ihre individuelle Lösung nach Ihren Anforderungen und Erwartungen. Kontaktieren Sie uns noch heute und besprechen Sie mit uns, wie wir Sie als kompetenter Partner bei Ihren Servicerobotik-Projekten unterstützen können.

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