Roboterarme im Alltag – eine Revolution, die schon seit vielen Jahren im Gange ist. In welche Richtung bewegt sie sich?
Wenn Sie das Wort „Roboter“ hören, welche Vorstellung haben Sie dann im Kopf? In den meisten Fällen ist es wahrscheinlich das Bild von Humanoiden, die dem menschlichen Körper nachempfunden sind. Es wird Sie jedoch nicht überraschen, dass der Alltag ganz anders aussieht als die Geschichten, die in Hollywood erzählt werden. Bei Robotern handelt es sich daher in der Regel um mechanische Geräte, die so programmiert sind, dass sie genau definierte und sich wiederholende Funktionen ausführen. In diesem Fall verwenden wir den Roboterarm als Beispiel, der ein programmierbarer mechanischer Arm ist und ähnliche Funktionen wie ein menschlicher Arm hat. In welchen Situationen werden Roboter eingesetzt?
In der Regel übernehmen mechanische Geräte Arbeiten, die für Menschen zu zeitaufwändig oder zu gefährlich sind. Dank des technischen Fortschritts und der Miniaturisierung der Si[1]Systeme, der Präzision und der Wiederholbarkeit der Bewegungen sind Roboter jedoch in vielen Arbeitsbereichen unersetzlich geworden. In jüngster Zeit nutzt auch die Filmindustrie die Eigenschaften von Robotern, um einzigartige Aufnahmen zu schaffen.
Roboterarm, oder wie fing alles an?
Die Geschichte des Roboters beginnt jedoch viel früher, als Sie vielleicht denken. Im Jahr 1206 wurde ein primitiver Roboter, genauer gesagt, eine programmierbare Trommelmaschine, entwickelt. Ihre Aufgabe war es, den Zuhörern in den Höfen der arabischen Elite Melodien vorzuspielen. Die Welt schreitet schnell voran. Die Jahre vergehen und die Technik überrascht uns immer mehr. Auch wenn wir denken, dass Roboter eine relativ neue Technologie sind, entwickeln die sich seit fast 900 Jahren weiter. Der heutige Roboterarm in Produktionsanlagen oder auf Filmsets ähnelt in keiner Weise den ersten Robotern. Die Bedienphilosophie ist jedoch dieselbe. Das moderne Aussehen des Roboterarms wurde in den 1960er Jahren geprägt.
Unimate – der erste Roboterarm der Welt
Unimation wurde von Joseph Engelberger und George Devol gegründet. Sie bauten den allerersten Roboterarm. Dieses 1,8 Tonnen schwere Gerät wurde für die gefährlichen Arbeiten entwickelt, die am Fließband von General Motors in Trenton, USA, durchgeführt werdenmussten. Der Roboterarm arbeitete lander Bedienungeiner Hochdruckgießmaschine. Seine Aufgabe bestand darin, schwere Aluminiumgussteile für Autos in Kühlbehälter zu legen. Der Roboter übernahm diese monotone und gefährliche Arbeit und ersetzte die Mitarbeiter, die in bis zu drei Schichten arbeiteten.
1963 und die Entwicklung des Rancho-Arms, eines der ersten künstlichen Roboterarme, der von einem Computer gesteuert wurde
1963 wurde ein Roboterarm entwickelt, der über unglaubliche 6 Grad Bewegungsfreiheit verfügte und damals als außergewöhnlich flexibel galt. Er war mit einem menschlichen Arm vergleichbar. Der Rancho Arm wurde für Menschen mit Behinderungen entwickelt und war der erste Roboterarm, der von einem Computer gesteuert wurde.
Zwei Jahre später, 1965, erfanden Victor Scheinman und Larry Leifer einen Roboterarm namens Orm, der mit Druckluft betrieben wurde. Victor Scheinman war Maschinenbaustudent und arbeitete am Labor für künstliche Intelligenz der Stanford University. Im Jahr 1969 baute er den Stanford Arm – einen Roboterarm mit elektronisch angetriebenen Achsen. Interessanterweise hat diese Lösung bis heute Einfluss auf die Entwicklung von Roboterarmen.
Mehr als 10 Jahre später, 1981, entwarf und baute Take Kanade einen Roboterarm mit Direktantrieb, bei dem die Motoren direkt in den Gelenken montiert waren. Diese Idee führte zu einem viel genaueren und schnelleren Mechanismus, der den Roboter präziser als je zuvor machte.
Roboterarm – eine technologische Revolution.
Die technologische Entwicklung verlangsamt sich zweifelsohne nicht. Roboter, die als industriell eingestuft werden, können für viele Anwendungen eingesetzt werden. Sehr oft tragen sie zur Durchführung komplexer Fertigungs- und Montageprozesse bei. Es lohnt sich jedoch, sich der Tatsache bewusst zu sein, dass sie auch immer häufiger in eher sichtbaren oder offenen Systemen eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang ist der Lebensmittelroboter zu erwähnen. Im Jahr 2018 wurde in San Francisco ein Schnellrestaurant eröffnet, in dem das Essen von Anfang bis Ende von einer Maschine zubereitet wurde. Der „Burger Maker“ ist ein komplexer Essensroboter, mit dem die Kunden ihre Burger verfeinern können. Mit Hilfe eines Teams von Ingenieuren und Köchen hat der Gründer und Besitzer des Restaurants Alex Vardakstas den Essensroboter selbst gebaut.
In den letzten Jahren haben sich Unternehmen wie Miso Robotics darauf konzentriert, mühsame und gefährliche Aufgaben in der Küche durch den Einsatz von Robotern zu ersetzen. Bisher haben sie eine Reihe verschiedener Produkte patentiert, wie z. B. „Flippy“ – eine Roboterarmstation, die fast alles braten kann und über einen automatischen Spender verfügt, oder „Cook Right Coffee“, ein von künstlicher Intelligenz gesteuertes System, das die perfekte Tasse Kaffee garantiert.
Roboterarmlösungen in der Filmindustrie – die Aufmerksamkeit für Präzision bei sich wiederholenden Bewegungen
Verlassen wir für einen Moment die herkömmliche Verwendung von Robotersystemen in der Industrie oder Medizin und tauchen wir in die Welt des Films ein. Bis heute, mehr als 50 Jahre nach seinen Anfängen, ist Mark Roberts Motion Control immer noch führendes Unternehmen im Bereich der Robotics in der Filmindustrie. Die Geschichte von Mark Roberts Motion Control und die Aktivitäten des Unternehmens in den Bereichen Bewegungssteuerung, Prozessautomatisierung und Broadcast-Robotik werden in einem separaten Artikel beschrieben, den Sie hier finden (Link). Im Jahr 1991 wurde der bahnbrechende Milo entwickelt. Dabei handelt es sich um ein Gerät zur Steuerung von Bewegung der Kamera sowie zur Steuerung von Fokus und Zoom des verwendeten Objektivs. Im Jahr 2022 erweiterte das Unternehmen sein Angebot um die Hochgeschwindigkeits[1]Roboterarme mit dem Bolt X und den kompakten Bolt JR+.
Bei welchen Produktionen können Sie die Auswirkungen von Motion-Control-Ausrüstung sehen?
Worauf kommt es in der Filmindustrie beim Dreh von Szenen am meisten an? Aus der Sicht eines Produzenten wäre es die Effizienz. Ein Kameramann würde Wert auf Präzision bei der Wiederholung von Bewegungen und die dynamische Kamerasteuerung legen. Das ist heutzutage der Standard. Gibt es unter uns Harry-Potter-Fans? Es war Mark Roberts Motion Control, der zu vielen der außergewöhnlichen Effekte beigetragen hat, als es um die Erstellung der Spezialaufnahmen in der Serie ging. Die Heiligtümer des Todes – sowohl der erste als auch der zweite Teil wurden mit Motion Control Equipment gedreht. Ähnlich verhält es sich bei Produktionen wie Sherlock Holmes: Ein Spiel der Schatten, Star Wars: Skywalker Birth und X-Men.
Motion Control Berlin bietet unter anderem ein kompaktes und schnell aufzubauendes Rig an, das sich durch seine Erweiterbarkeit auszeichnet – den Bolt Junior+. Er ist der Nachfolger des Bolt Jr, ist aber leichter, wendiger und kompakter in der Größe. Gleichzeitig gibt es keine Kompromisse bei der Nutzlast, die bei 10 kg liegt. Durch seine geringen Abmessungen ist er ideal für kleinere Studioräume und lässt sich unkompliziert und kostengünstig transportieren.
Das Zeitalter der Bewegungssteuerung.
Die Bewegungssteuerung ist ein Bereich der Automatisierung, der die Position oder Geschwindigkeit von Maschinen mit Hilfe von Geräten wie Hydraulikpumpen, Servomotoren oder Linearantrieben steuert. Ohne Bewegungssteuerung kann die industrielle Mechanik und Robotik nicht in vollem Umfang genutzt werden. Sie wird auch in der Verpackungs- und Druckindustrie, der Halbleiterfertigung, an Montagelinien und in der Textilindustrie eingesetzt. Die Motion-Control-Fotografie ist ebenfalls eine Technik, die sich die Möglichkeiten einer präzisen Bewegungssteuerung und die Wiederholbarkeit von Kamerabewegungen zunutze macht. Bei diesem Verfahren werden mehrere Elemente mit derselben Kamerabewegung gefilmt. Diese Bilder werden dann zu einem einzigen, konsistenten Bild zusammengesetzt. Das alles ist neu für die moderne Kinematographie. Zumal Motion Control neben der Wiederholbarkeit unter anderem auch die Durchführung mathematischer Operationen auf dem Bewegungspfad ermöglicht. Dazu gehören Rotation, Panning, Skalierung und auch die Änderung der Geschwindigkeit sowohl global als auch lokal.
Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie sich ein Industrieroboter von einem Roboterarm unterscheidet, der für die Arbeit an einem Filmset angepasst ist? Diese Informationen finden Sie in einem umfassenden Artikel über die Marke Mark Roberts Motion Control. Wenn Sie einen Roboterarm zur Miete suchen, können Sie sich mit uns in Verbindung setzen. Schreiben Sie uns einfach eine E-Mail.
Hand in Hand mit Robotern arbeiten
Die Organisation European Robotics Technology Plattform sagt seit vielen Jahren voraus, dass sich die Entwicklung der Industrierobotik in Richtung der so genannten kollaborativen Roboter bewegt. Das hat zum Beispiel damit zu tun, dass die ursprüngliche Aufgabe des Roboterarms darin bestand, dem Menschen schwere, eintönige und gefährliche Arbeiten abzunehmen. Aus diesem Grund wurden sie auf die eine oder andere Weise von den Mitarbeitern eines Unternehmens getrennt. Immer häufiger trifft man jedoch auf Roboter, die „Schulter an Schulter“ mit Menschen arbeiten.
Der erste Roboter dieser Art kam im Jahr 2013 auf den Markt. Was hat sich geändert, um die Zusammenarbeit mit Menschen sicher zu machen? Die vorgenommenen Änderungen betrafen nicht nur das Design oder die Größe des Geräts, sondern auch den technischen Aufbau. Unter anderem wurden die Roboter mit integrierten Sensoren ausgestattet. Darüber hinaus wurde der Roboterarm, der direkt mit dem Menschen zusammenarbeitet, leicht, flink und mit relativ geringer Kraft konstruiert. Die Integration der Sensorik, die Leichtbauweise, die effizienten und ausgefeilten Sicherheitssysteme sorgen dafür, dass sich die Roboter bei direktem Kontakt mit dem Menschen ansprechbar verhalten und den Eindruck erwecken, als hätten sie Gefühle.
