Wichtige Begriffe in der Robotik: Ein umfassendes Glossar

Das Glossar

• Roboter: Eine automatisierte Maschine, die in der Lage ist, Aufgaben ohne menschliche Intervention auszuführen.
• Aktuator: Ein Gerät, das Energie in Bewegung in einem Roboter umwandelt. Sensor: Ein Instrument, das Veränderungen in physikalischen Phänomenen wie Temperatur oder Licht erkennt und Informationen über diese Veränderungen an den Controller des Roboters sendet.
• Künstliche Intelligenz (KI): Der Zweig der Informatik, der es einem Roboter ermöglicht, seine Umgebung zu verstehen und darauf zu reagieren.
• Autonomer Roboter: Ein Roboter, der ohne menschliche Steuerung oder Aufsicht arbeiten kann.
• Biomimetik: Der Prozess des Entwerfens von Robotern, die von biologischen Systemen inspiriert sind.
• Controller: Ein Gerät oder eine Software, die die Aktionen des Roboters aufgrund von Eingaben der Sensoren steuert.
• Freiheitsgrade (DOF): Die Anzahl der unabhängigen Bewegungen, die ein Roboter durchführen kann.
• Endeffektor: Das Gerät am Ende eines Roboterarms, das für die Interaktion mit der Umgebung entwickelt wurde.
• Greifer: Ein Typ von Endeffektor, der zum Greifen von Objekten verwendet wird. Haptisches Feedback: Die Empfindung von Berührungsfeedback, das von einem Roboter an seinen Bediener geliefert wird.
• Inverse Kinematik: Der mathematische Prozess zur Bestimmung der Bewegungen der Gelenke eines Roboters, um eine bestimmte Position des Endeffektors zu erreichen.
• Jacobi-Matrix: Eine Matrix, die die ersten Ableitungen einer Funktion darstellt. In der Robotik wird sie bei der Berechnung sowohl der Vorwärts- als auch der inversen Kinematik verwendet.
• Kinematik: Die Wissenschaft der Bewegung, insbesondere die Art und Weise, wie Roboter sich bewegen.
• Lidar (Light Detection and Ranging): Eine Methode zur Fernerkundung, die Licht in Form eines gepulsten Lasers verwendet, um Entfernungen zu messen. Maschinelles Lernen: Ein Teilbereich der KI, der Systemen die Fähigkeit verleiht, automatisch aus Erfahrungen zu lernen und sich zu verbessern, ohne explizit programmiert zu werden.
• Manipulator: Der Arm eines Roboters.
• Mikrocontroller: Ein kleiner, kostengünstiger Computer auf einem einzigen integrierten Schaltkreis, der das “Gehirn” einiger Roboter darstellt. Bewegungsplanung: Der Prozess der Aufteilung einer Bewegungsaufgabe in “Primitive” wie einzelne Gelenkbewegungen.
• Odometrie: Die Verwendung von Sensordaten zur Schätzung von Positionsänderungen im Laufe der Zeit.
• Bahnplanung: Das rechnerische Problem der Definition einer Trajektorie für die Bewegung eines Roboters.
• Nutzlast: Das maximale Gewicht, das ein Roboter heben oder tragen kann.
• PID (Proportional, Integral, Derivative) Regler: Ein Regelkreis-Rückkopplungsmechanismus, der weit verbreitet in Regelungssystemen, einschließlich Robotern, verwendet wird.
• ROS (Robot Operating System): Ein flexibles Framework zum Schreiben von Robotersoftware, das eine Sammlung von Werkzeugen, Bibliotheken und Konventionen bietet.
• Servomotor: Ein rotierender oder linearer Aktuator, der eine präzise Steuerung von Winkel- oder Linearposition, Geschwindigkeit und Beschleunigung ermöglicht.
• SLAM (Simultaneous Localization and Mapping): Ein rechnerisches Problem bei der Konstruktion oder Aktualisierung einer Karte einer unbekannten Umgebung unter gleichzeitiger Verfolgung des Standorts eines Agenten.
• Stewart-Plattform: Eine Art paralleler Manipulator mit sechs prismatischen Aktuatoren, der in Flugsimulatoren häufig verwendet wird.
• Schwarmroboter: Eine Gruppe von Robotern, die zusammenarbeiten, um eine Aufgabe zu erledigen.
• Teleoperation: Die Bedienung eines Roboters aus der Ferne.
• Bahnplanung: Der Aspekt der Bewegungsplanung, der sich mit der Bewegung von Robotern von einem Punkt zum anderen befasst.
• Uncanny Valley: Ein Konzept, das auf das Unbehagen hinweist, das Menschen empfinden, wenn Roboter und andere künstliche menschliche Nachbildungen fast wie das echte Ding aussehen und handeln, aber nicht perfekt.
• Unteraktuierte Roboter: Ein Roboter mit weniger Steuereingängen als Freiheitsgraden.
• Visionssystem: Ein System, das aus einer oder mehreren Kameras besteht und einem Roboter ermöglicht, Informationen über seine Umgebung zu sammeln. Arbeitsraum: Die Menge aller Punkte, die vom Endeffektor eines Roboters erreicht werden können.
• X, Y, Z-Koordinaten: Die drei Koordinaten in einem 3D-Raum, zu denen sich der Endeffektor eines Roboters bewegen kann.
• Gier, Nick, Roll: Die drei Winkel, die die Ausrichtung eines Roboters im 3D-Raum definieren.
• Nullmomentpunkt: Ein Konzept, das mit der Dynamik und Stabilität von Gliedersystemen, wie Robotern, zusammenhängt.
• Dynamik: Die Untersuchung von Kräften und Momenten und deren Auswirkung auf die Bewegung.
• Kraftsteuerung: Eine Möglichkeit, die Kräfte zu steuern, die ein Roboter auf seine Umgebung ausübt.
• Gangart: Das Bewegungsmuster der Gliedmaßen von Tieren, einschließlich Menschen, während der Fortbewegung.
• Holonom: Ein Begriff, der die Steuerbarkeit eines mechanischen Systems beschreibt.
• Interpolation: Der Prozess zur Bestimmung von Zwischenwerten zwischen zwei Punkten, um einen reibungslosen Übergang zu ermöglichen.
• Jogging: Eine Methode zum manuellen Bewegen eines Roboters an eine gewünschte Position oder entlang eines gewünschten Pfades.
• Kinästhetisches Lehren: Eine Methode zur Schulung eines Roboters, indem seine Bewegungen physisch geführt werden.
• Leadthrough: Eine Programmiermethode, bei der ein Bediener einen Roboter physisch bewegt, um ihm einen Pfad beizubringen.
• Mechatronik: Die Kombination von Mechanik, Elektronik und Softwaretechnik bei der Gestaltung von Produkten oder Prozessen.
• Drehgelenk: Ein Typ von Gelenk in einem Roboter, das eine Rotation um eine einzige Achse ermöglicht.
• SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm): Eine Art von Roboter, der hauptsächlich in Montageanwendungen aufgrund seiner Genauigkeit, Geschwindigkeit und Haltbarkeit verwendet wird.
• Taktiles Sensor: Ein Gerät, das Informationen misst, die aus der physischen Interaktion mit seiner Umgebung entstehen.
• Drehmoment: Das Rotationsmoment, das auf ein Gelenk eines Roboters angewendet wird.

Abschließende Gedanken