robotik

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Shadow Dexterous Robot Hand

Emnet robotik (også robotteknologi ) omhandler forsøget på at reducere begrebet interaktion med den fysiske verden til principper for informationsteknologi og til en teknisk gennemførligkinetik . Udtrykket " robot " beskriver en enhed, der kombinerer disse to begreber, idet den implementerer interaktionen med den fysiske verden på grundlag af sensorer , aktuatorer og informationsbehandling. Kerneområdet for robotteknologi er udvikling og kontrol af sådanne robotter. Det omfatter underområder inden for datalogi (især kunstig intelligens ), elektroteknik og maskinteknik . Formålet med robotteknologi er at skabe en kontrolleret samarbejde mellem robot elektronik og robot mekanik gennem programmering .

Opfandt udtrykket og har formet science fiction -forfatteren Isaac Asimov , nævnte først, at han var i novellen Runaround (dt. Prowler) i marts 1942 i magasinet Astounding . Ifølge Asimovs definition refererer robotik til undersøgelse af robotter eller maskiner.

historie

Hejre af Alexandria vandorgel
Al-Jazaris elefantur fra en Automata
Robotmodel baseret på tegninger af Leonardo da Vinci
Automatisk and af Jacques de Vaucanson

De første test med automater blev udført i oldtiden . Kendte omfatter automatiske teatre og musikmaskiner, udtænkt af Heron of Alexandria . Med tilbagegangen i de gamle kulturer forsvandt den tids videnskabelige viden også midlertidigt (se Tab af bøger i sen antikken ). Omkring 1205 skrev Al-Jazarī , muslimsk-arabisk ingeniør og forfatter fra det 12. århundrede, sit arbejde om mekaniske anordninger, Kitāb fī maʿrifat al-Hiyal al-handasīya "Bog om viden om geniale mekaniske enheder", også kendt som "Automata "blev kendt i den vestlige kultur. I dette værk erklærer han, at han skrev det for Ortoqids rige. Han skabte tidlige humanoide automater og et bånd om programmerbare (fortolkelige som robot, håndvaskeautomater, automatisk forskydning af påfugle). Leonardo da Vinci siges at have været påvirket af den klassiske automat fra Al-Jazari. Han er kendt for at have optegnelser og skitser fra 1400 -tallet, der kan tolkes som planer for androider . Niveauet for teknisk viden var imidlertid utilstrækkeligt til at gennemføre sådanne planer. Omkring 1740 designet og byggede Jacques de Vaucanson en fløjte-automat, en automatisk and og den første programmerbare fuldautomatiske væve. I litteraturen tilskrives sidstnævnte fortjeneste ofte Joseph-Marie Jacquard 1805.

I slutningen af ​​1800-tallet blev der gjort indsats, der kan tilskrives robotik i militæret (fjernstyrede både, torpedokontrol). Forfatteren Jules Verne skrev en historie om en menneskelig maskine . I 1920 introducerede forfatteren Karel Čapek udtrykket robot til en android. Efter afslutningen af ​​Anden Verdenskrig gjorde området inden for robotik hurtige fremskridt. Afgørende for dette var opfindelsen af transistoren i 1947 på Bell Laboratories , integrerede kredsløb og efterfølgende udvikling af kraftfulde og pladsbesparende computere.

Fra omkring 1955 kom de første NC -maskiner på markedet (apparater til styring af maskiner) og i 1954 registrerede George Devol patent på en programmerbar manipulator i USA. Denne dato anses for at være fødselstiden for udviklingen af industrielle robotter . Devol var også medstifter af Unimation-virksomheden, der introducerede den første hydraulisk betjente industrirobot i 1960. I 1968 udviklede MIT den første mobile robot.

I Tyskland blev robotteknologi kun brugt produktivt fra begyndelsen af ​​1970'erne.

Omkring 1970 blev den første autonome mobile robot Shakey (den rystende) også udviklet påStanford Research Institute .

I 1973 begyndte Waseda University Tokyo at udvikle den humanoide robot Wabot 1 . Samme år byggede den tyske robotpioner KUKA verdens første industrirobot med seks elektromekanisk drevne akser, kendt som FAMULUS . [1] Et år senere (1974) præsenterede svenske ASEA deres fuldt elektrisk drevne robot (IRb6).

I 1986 startede Honda Humanoid Robot Research and Development Program . Resultatet var den humanoide robotversion P1 til P3. Honda præsenterede en videreudvikling i 2004 i form af den humanoide robot ASIMO .

I 1997 landede den første mobile robot på Mars ( Sojourner ).

Legetøjsindustrien har heller ikke lukket sig for robotteknologi. Eksempler på sådanne produkter er Lego Mindstorms , iPitara , Robonova eller robothunden Aibo fra Sony .

Robotik og etik

Ifølge futurologer og filosoffer kræver den stadigt stigende automatisering og digitalisering kombineret med den voksende indsamling og stigende udveksling af data (" Big Data ") grundlæggende spørgsmål om menneskers rolle i denne proces og i disse sammenhænge. Allerede i 1942 blev z. B. Asimov har en tilsvarende kode , " Robotlovene ". [2]

Robotik i dag

Assistent robot VENN

Robotik er en videnskabelig disciplin, der beskæftiger sig med udviklingen af ​​robotter. Det mekaniske design, reguleringen og den elektroniske styring spiller en væsentlig rolle. Den mekaniske modellering af en robot er for det meste baseret på metoder til multi-body systemer eller multi-body dynamics , mens designet af kontrollen til robotter kommer fra området automatiseringsteknologi .

I mellemtiden undersøges alternative teknikker til cykling som et middel til bevægelse i det menneskelige miljø, såsom at gå på seks, fire, to eller endda et ben. Mens industrirobotter normalt udfører manuelle eller håndterende opgaver i et miljø tilpasset dem, er sådanne servicerobotter beregnet til at levere tjenester til og til mennesker. For at gøre dette skal de være i stand til at bevæge sig rundt i det menneskelige miljø og finde rundt i det, der er genstand for videnskabelig forskning.

Tilsyneladende som et spil, men med nogle alvorlige videnskabelig forskning bag det, robot fodbold spil er mellem hold af lignende robotter. Forskernes mål er at udvikle et fodboldhold bestående af autonome tobenede robotter inden 2050, der kan konkurrere mod fodboldens verdensmestre.

Industrielle robotter bruges mest i miljøer, der er for farlige eller urimelige for mennesker. I dag fungerer moderne robotter dumme samlebånd hurtigere og meget mere præcist end mennesker og kan erstatte dem på flere og flere områder ( automatisering ). I dag er biler bygget med kraftig inddragelse af robotter, og selv en moderne mikroprocessor kunne ikke længere fremstilles uden en robot. Servicerobotter har været brugt i nogen tid til at gøre hverdagen lettere for mennesker eller for at underholde dem, såsom Robosapien . Der er husholdningsrobotter, der kan støvsuge , tørre gulvet eller klippe græsplænen . Selvom du kun specialiserer dig i en enkelt opgave, kan du udføre den relativt autonomt. Forskningsrobotter udforsker blandt andet fjerne planeter eller katastrofeområder [3] og trænger ind i vulkaner eller kloakrør. AUV'er bruges til en lang række påvisningsmissioner i den marine sektor. Der er koncepter og første prototyper til cryobots og hydrobots, der vil blive brugt i rumfart i fremtiden. Der er også planer om at bruge robotter til prøveudtagning og missioner med asteroider .

Inden for medicin bruges robotter til undersøgelser, operationer og rehabilitering og udfører simple opgaver i hverdagen på hospitalet. En prototype for små nanorobotter, der kan bevæge sig i blodbanen, blev testet på det ene øje på ETH Zürich allerede i 2004. De styres af eksterne magnetfelter. Hjælpsrobotten FRIEND , der blev udviklet på Institute for Automation Technology på University of Bremen, er beregnet til at støtte handicappede og ældre i dagligdagen (f.eks. Tilberedning af et måltid) og gøre dem i stand til at integrere sig i erhvervslivet igen.

Modulære robotsystemer bruges som fysiske hurtige prototyper til mobile servicerobotter , især inden for forskning og udvikling. Tilgangen til komponentbaserede, åbne grænseflader til genanvendelige hardware- og softwaremoduler muliggør hurtig og omkostningseffektiv implementering af robotprototyper. Især inden for servicerobotik kræver kompleksiteten af ​​de krævede opgaver nye, dynamiske, fleksible og billige tilgange til udviklingen af ​​tilsvarende robotsystemer. [4]

De første underholdningsrobotter som Sonys robothund Aibo er et skridt i retning af det elektroniske kæledyr. Udover Aibo er der andre robotprodukter fra legetøjs- og underholdningsindustrien, der kan programmeres med en computer på et stort set enkelt sprog, for eksempel at følge en lyskilde eller en linje på gulvet eller til at sortere farvede byggesten.

En anden hobby er at bygge robotter selv. Dette kan gøres ved hjælp af forberedte robotsæt eller efter din fantasi. I dette tilfælde skal du f.eks. Selv designe et billignende køretøj, bruge egnede sensorer til at bestemme afstanden til målet eller jordens farve og bruge disse måleresultater til at bestemme en kurs, som køretøjet skal køre. Den egentlige opgave er at forbinde sensordata med køretøjets hastighed og retning. Dette gøres i en mikrokontroller , der skal programmeres af dig selv. Den nødvendige elektronik tilbydes i forskellige designs som C-Control eller Arduino . Kendte, men også meget udførlige modeller er roverne .

For eksempel fascineres mange af konstruktionen af ​​"kamprobotter", der forsøger at ødelægge hinanden på afstand med kampvåben. Da disse maskiner fjernstyres og ikke har nogen egen intelligens at tale om, er de indtil videre ikke robotter i ordets egentlige betydning.

Robotter er også et populært emne inden for science fiction . Der er menneskelignende robotter der, der ofte har kunstig intelligens . Hvis de også er ren fiktion, former Isaac Asimovs robotlove allerede tanken om robotter.

En yderligere variation af robotten, der allerede er implementeret i en meget enkel form, er cyborg som en fusion af robotteknologi med menneskelig anatomi . Androider - kunstige menneskelignende væsener - kan være robotter, men robotter behøver ikke nødvendigvis at være androider. En første veludviklet tilgang er ASIMO- robotten fra Honda.

Robotter til uddannelse

Robotter er også i stigende grad et problem inden for uddannelse. Der er robotter til folkeskolen , robotter til gymnasiet eller gymnasiet (gymnasier), robotter til college og robotter til erhvervsuddannelse . En særlig form for robotter til uddannelse er rovers, som fx er udviklet og testet som en del af luftfartsundervisning på institutioner i Tyskland . Disse specialiserede robotter er normalt beregnet som en rover til et specifikt mål eller en konkurrence. På Maker Faire 2016 i Berlin blev en rover ved navn "EntdeckerRover" ER2 [5] præsenteret, som er velegnet til uddannelse og fritid og også kan tilpasses til de forskellige uddannelsesområder. Andre systemer er for det meste i plastik fra andre producenter og projekter.

I Tyskland og Østrig understøtter robotter og den særlige form for rover for det meste uddannelse inden for MINT -emner , som er på mange engelsk. STEM -emnerne eller STEM -uddannelsen (Uddannelse) kan også kaldes i de talende lande. Så det handler også om fremme af videnskab og teknologi uddannelse eller teknologisk viden samt emnerne datalogi og matematik . Matematik er særlig vigtig for sofistikerede robotrobotter og rovere, for eksempel inden for rum- og luftfartssektoren .

Robotik og militær

Autonom Robot (Grand Challenge 2005)

Endelig, selv i militær teknologi, er ubemandede droner eller robotter til at føre krig ikke længere science fiction, men virkelighed. DARPA , militær forskningsfacilitet i det amerikanske forsvarsministerium , annoncerede først en præmie på en million amerikanske dollars i Grand Challenge i juni 2004. Deltagernes ubemandede køretøjer bør uafhængigt nå en destination omkring 280 kilometer væk over Mojave -ørkenen på 10 timer. Selvom det mest succesfulde køretøj kun kørte omkring 18 kilometer og derefter væltede og gik op i flammer, blev præmiepengene forhøjet til to millioner amerikanske dollars til den næste konkurrence. Da konkurrencen blev gentaget i 2005, havde fire køretøjer allerede krydset målstregen. Det vindende køretøj nåede en gennemsnitshastighed på næsten 30 km / t.

Robotik og sikkerhed

Risiko og farer

Sikkerhedsretningslinjer for robotter skyldes det respektive anvendelsesområde og robottypen. Industriel robotter er beskyttet af lovligt foreskrevne sikkerhedsforanstaltninger såsom bure, gitre, lysbarrierer eller andre barrierer. Med stigende autonomi kræver nuværende eller fremtidige, mere komplekse robotsystemer imidlertid sikkerhedsforanstaltninger, der er tilpasset omstændighederne. På grund af den brede vifte af anvendelser af robotter er det imidlertid vanskeligt at fastsætte universelle sikkerhedsregler for alle robotter. De "tre (eller fire) robotteregler" ( robotlove ), der blev fastlagt af science fiction -forfatter Isaac Asimov i hans romaner, kan kun forstås som etiske retningslinjer for mulig programmering, da uforudsigelige situationer ikke kan beregnes af robotten. Jo mere autonomt en robot handler i det menneskelige miljø, desto større er sandsynligheden for, at levende væsener eller objekter vil blive skadet. Ideen om, at robotter kan tilbyde mennesker beskyttelse, er også kontroversiel - ikke mindst på grund af uklarheden i begrebet beskyttelse . At der ikke kan programmeres absolutte værdier her, kan parallelt ses i diskussionen om spændingen mellem beskyttelse og paternalisme. Dette problem behandles for eksempel i filmen I, Robot , hvor en mand reddes af en robot fra en bil, der er faldet i vandet på grundlag af en beregnet "overlevelsessandsynlighed", mens et barn drukner i en bil, der synker også. En person ville sandsynligvis have handlet efter etiske og moralske principper frem for på grundlag af en abstrakt sandsynlighed for overlevelse og reddet barnet først.

Global Hawk , en drone

Gruppen af ​​robotter omfatter også autonome våben- eller rekognosceringssystemer såsom smarte bomber , ubemandede droner , vagterobotter eller fremtidige tænkelige autonome kamprobotter . Hvis sådanne farlige maskiner bruges til krigsførelse, kan spørgsmålet om etiske værdier i programmering blive overflødigt, og det viser sig, at kravet om universelle sikkerhedsmaksimum for alle anvendelsesområder og robottyper tilsyneladende er en vanskelig opgave at løse. Hensynet til etiske værdier i brugen af ​​robotter er heller ikke et problem, som menneskeheden kun vil stå over for i fremtiden. Allerede i Anden Verdenskrig blev skibe sænket af torpedoer med et navigationssystem , eller bygninger blev ødelagt af V1 -krydsermissiler, som takket være deres input-, forarbejdnings- og outputfunktion svarer til definitionen af ​​en robot. Selv i dag bliver mennesker såret eller dræbt direkte eller indirekte af komplekse, autonomt betjente maskiner.

I april 2008 blev en række autonomt fungerende bevæbnede robotter kaldet SWORDS trukket ud af tjeneste af det amerikanske forsvarsministerium til brug i Irak -krigen, fordi robotarmen havde roteret i flere hændelser, selvom det ikke var meningen i den respektive situation. Selvom ingen kom til skade ved hændelserne, blev robotterne klassificeret som usikre, og feltoperationen blev afbrudt. [6]

Juridiske spørgsmål om robotik

En robot er et teknisk system med et integreret computersystem ; systemerne interagerer med hinanden. Computersystemets opgave er at styre, regulere eller overvåge det tekniske system, som det er indlejret i (ECJ, 3. juli 2012 - C -128/11 = NJW 2012, 2565).

Et integreret system består altid af såkaldt embedded software. Uden denne indlejrede software ville en robot bestemt ikke kunne bruges, hvilket naturligvis også gælder for de fleste (intelligente) maskiner fra vaskemaskiner til komplekse produktionslinjer eller store fly. Allerede før EF -Domstolens afgørelse (EF -domstolen, 3. juli 2012 - C -128/11 = NJW 2012, 2565) om videresalg af brugt software, fastsatte TRIPS -aftalen og WIPO Copyright traktaten (WCT), at hardware med integreret software frit kunne handlet maj (Vander, CR 2011, 77 (78-79)). Der er også enighed om, at indlejret software ikke skal regnes som væsentlige elementer i en leje, og at udlejning af hardware (f.eks. Robotter), der kontrolleres af indlejret software, ikke har en lejeret i henhold til § 69 c, stk. 3 UrhG eksplicit overført, selvom nogle forfattere refererer til en case-by-case analyse (Grützmacher i Wandtke / Bullinger, UrhR, 3. udgave 2009, § 69 c randnummer 48). Som følge heraf kan det derfor oplyses, at robotter kan sælges og lejes ud uden behov for yderligere rettigheder.

I Tyskland kan patenter beskyttes af patentloven (PatG), i EU beskytter den europæiske patentkonvention (EPC) patenter. PatG definerer et patent i det første afsnit (afsnit 1 - 25 PatG). Ifølge patentlovens § 1, stk. 1, indrømmes patenter for opfindelser inden for alle teknologiske områder, forudsat at de er nye, involverer et opfindelsestrin og er kommercielt anvendelige. Ifølge afsnit 3, stk. 1, i patentloven og art. 54 EPC betragtes en opfindelse som ny, hvis den ikke tilhører den kendte teknik. Den kendte teknik omfatter al viden, der er gjort tilgængelig for offentligheden ved skriftlig eller mundtlig beskrivelse, ved brug eller på anden måde forud for den dag, der er relevant for prioriteringen af ​​registreringen; se. § 3 Abs. 1 S. 2 PatG. I tilfælde af robotter skal patentansøgeren derfor demonstrere, at hans robot har nye funktioner, der ikke er topmoderne (f.eks. Robotternes evne til at køre).

Det må også være en opfindelse. Patenterbare opfindelser er tekniske doktriner for systematisk handling, der medfører en kausalt forudsigelig succes ved hjælp af kontrollerbare naturkræfter uden indblanding af intellektuelle aktiviteter (BGH, 27. marts 1969 - X ZB 15/67 = BGHZ 52, 74; NJW 1969, 1713; GRUR 1969, 672). En yderligere teknisk udvikling af en robot er kun en patenterbar opfindelse, hvis den ikke resulterer i en indlysende måde fra den kendte teknik for "den gennemsnitlige specialist, der kender hele den kendte teknik" (en juridisk fiktion, ikke en rigtig person ), jf. § 4 sætning 1 PatG, art. 56 sætning 1 EPC. Det vil sige, at der mangler et opfindsomt trin, hvis man fra denne fagmand kan forvente, at han baseret på den kendte teknik ville have fundet frem til denne løsning hurtigst muligt og med en rimelig indsats , uden at blive opfindsom. Inden for robotteknologi kan derfor kun patenteres på opfindelser, der repræsenterer et betydeligt fremskridt i udviklingen af ​​robotteknologi. Dette behøver dog ikke at referere til robotten som helhed, men kan også referere til individuelle komponenter, såsom en robotarm eller en driftsform til bevægelse.

Desuden skal opfindelsen i henhold til § 5, stk. 1, i patentloven, artikel 57 EPC, finde anvendelse på ethvert kommercielt område. Det Europæiske Patentkontor fortolker begrebet industriel anvendelighed bredt og er af sekundær betydning i praksis. Det er tilstrækkeligt, at opfindelsen kan fremstilles eller på anden måde anvendes i en teknisk kommerciel virksomhed. Det er også uden betydning, om man kan "tjene penge" med enheden eller metoden, den eneste afgørende faktor er, at det påståede emne kan bruges uden for privatlivets fred. De fleste af opfindelserne inden for robotteknologi er rettet mod kommerciel succes, det være sig for eksempel: B. i oprettelsen af ​​husholdningshjælpere eller robotter til operationer. Dette er i sagens natur, da opfindelsen af ​​robotteknologier kræver enorme investeringer, og disse genvinder investorerne med overskud.

Den maksimale løbetid for et patent er 20 år fra dagen efter, at ansøgningen er indgivet i henhold til § 16 i patentloven og artikel 63, stk. 1, EPC. I henhold til § 16a PatG, art. 63, stk. 2 b) EPC i. I overensstemmelse med forordning (EØF) nr. 1768/92 kan der imidlertid udstedes et supplerende beskyttelsescertifikat for opfindelser, der kun kan udnyttes økonomisk efter en kompleks godkendelsesproces, som derefter forlænger patentperioden med maksimalt fem år. På grund af de lange udviklingscyklusser inden for robotik, bør dette bruges regelmæssigt.

I henhold til § 1, stk. 2 og 3, i patentloven og artikel 52, stk. 2 og 3, EPC kan videnskabelige teorier og matematiske metoder som konstruktionsplaner for en robot ikke beskyttes som et patent. Det samme gælder design og udseende af en robot, da æstetiske kreationer ikke kan beskyttes af patent.

Uhensigtsmæssig adfærd fra en robot, uanset om det kommer fra drevet til autonomi eller en anden årsag, giver altid anledning til en række spørgsmål om ansvar. Disse kan på den ene side opstå som følge af et kontraktbrud i henhold til § 280, stk. 1, i den tyske civillovbog (BGB), på den anden side erstatningsretten i henhold til § 823 i den tyske civillovbog (BGB) ) over for tredjemand eller fra produktansvarsloven. Hvis en robot arbejder for en anden kontraherende part inden for rammerne af et kontraktforhold (f.eks. Leje), og robotten forårsager skade på denne part, udgør dette helt sikkert et pligtbrud i. S. v. 280 BGB. En sag, der blev kendt af medierne, er brugen af ​​ROBODOC fra Integrated Surgical System, som har ført til mange erstatningskrav (BGH, 13. juni 2006 - VI ZR 323/04 = BGHZ 168, 103; NJW 2006, 2477).

I henhold til § 249 S. 1 BGB skal den skyldner, der er forpligtet til at betale erstatning, genoprette den situation, der ville eksistere, hvis den omstændighed, der var kompensationspligtig, ikke var opstået. Den skadelidende part bør derved kompensere for alle skader, der er opstået som følge af det resultat, der er obligatorisk for udskiftning (såkaldt totalreparation). Ud over reglen om totalreparation kommer et yderligere princip om skadelovgivning til udtryk i § 249 punkt 1 BGB, nemlig princippet om produktion eller udskiftning i naturalier (såkaldt restitution in natura). I dette tilfælde formodes den skadende part at skabe den situation i kontanter, der ville eksistere uden den skadelige begivenhed.

Et spørgsmål, der helt sikkert vil blive mere og mere vigtigt i fremtiden, er, hvem der er ansvarlig for den beslutning, der træffes af en robot baseret på kunstig intelligens (AI). Så det er bestemt forsvarligt, at den, der bruger robotterne, skal være ansvarlig, da han er ansvarlig for trafiksikkerheden for den anvendte robot og skal træffe passende sikkerhedsforanstaltninger. I et kontraktforhold stammer disse helt sikkert fra den generelle pligt til pleje af kontraktforholdet, jf. § 280, stk. 1 BGB, over for tredjemand bestemt fra erstatningsretten, §§ 823 ff BGB. I princippet kan producenten være ansvarlig i henhold til Product Liability Act (ProdHaftG). Forudsætningen for produktansvar er ifølge afsnit 1, afsnit 1, sætning 1. ProdHaftG, at der var en defekt i den ting, der forårsagede skaden (dvs. i robotten). En sådan fejl kan muligvis eksistere, hvis producenten ikke indarbejdede egnede sikkerhedsforanstaltninger i programmeringen af ​​robotens styringssoftware. Under alle omstændigheder er producenten ikke ansvarlig, hvis robotten ikke viste den defekt, der forårsagede skaden på det tidspunkt, den blev bragt på markedet (Palandt Sprau -kommentar til BGB 69. udgave 2009 § 1 ProdHaftG -marginalnummer 17). og hvis fejlen ikke kunne opdages i henhold til den nyeste teknik inden for videnskab og teknologi på det tidspunkt, hvor producenten bragte produktet i omløb, se afsnit 1, afsnit 2, nr. 5 i ProdHaftG. Ikke desto mindre skal producenten af ​​robotter bygge sikkerhedsforanstaltninger ind i en robot (og især i softwaren), så der ikke kan opstå skader, selv efter en AI -indlæringsproces. I science fiction -litteraturen z. F.eks. Udviklede Isaac Asimov de tre love inden for robotteknologi (Asimov All Robotic Stories 3rd Edition 2011, Short Story Drummers (engelsk Runaround) s. 276–295). Det er endnu ikke muligt at bedømme, om sådanne ret filosofiske love er tilstrækkelige, men det er sikkert, at producenten og udvikleren af ​​robotter har en tilsvarende pligt til at sikre trafiksikkerheden. Vedligeholdelsen af ​​disse trafiksikkerhedsforpligtelser gælder derefter ikke længere producenten, men indehaveren eller ejeren af ​​robotten. Principperne for håndtering af farlige ting gælder her. Som en farlig ting z. B. set et motorkøretøj, der udgør en vis operationel risiko. Fabrikanten producerer en bil, der opfylder de relevante krav til køretøjsregistrering, mens ejeren skal sikre, at køretøjet altid er i en trafiksikker stand (BGH, 14. oktober 1997 - VI ZR 404/96 = NJW 1998, 311). Dette gælder især en garanti til tredjemand (BGH, 24. april 1979 - VI ZR 73/78 = NJW 1979, 2309). Det samme bør også gælde for fremstilling og anvendelse af robotter.

Producenten er ikke ansvarlig for udviklingsfejl (§ 1, afsnit 2, nr. 5 i produktansvarsloven). En udviklingsfejl er imidlertid kun til stede, hvis den ikke kunne detekteres på det tidspunkt, hvor producenten bragte robotten på markedet i henhold til den nyeste teknik inden for videnskab og teknologi (Palandt Sprau -kommentar til BGB 69. udgave 2009 § 1 ProdHaftG Rn 21). Ansvarsfraskrivelsen gælder kun for konstruktionsfejl, men ikke for produktionsfejl (BGH, 9. maj 1995 - VI ZR 158/94 = BGHZ 129, 353; NJW 1995, 2162). Fejlen er ikke genkendelig, hvis robotens potentielle fare ifølge summen af ​​viden og teknologi, der generelt er anerkendt og tilgængelig, ikke kun i den relevante industri og nationalt, og ikke kunne genkendes af nogen, fordi disse muligheder for viden ikke har endnu anerkendt var tilgængelig (Palandt Sprau -kommentar til BGB 69. udgave 2009 § 1 ProdHaftG Rn. 21.).

Ansvaret for beskadigelse af genstande er i produktansvarsloven begrænset til andre varer end det defekte produkt, som var beregnet til privat brug eller forbrug og hovedsageligt blev brugt til dette formål af den skadelidte (Palandt / Sprau -kommentar til BGB 69. udgave 2009 § 1 ProdHaftG Rn 7.). Diese Formulierung schließt ua Schäden an Erzeugnissen im Rahmen einer geschäftlichen Tätigkeit aus (Eisenberg/Gildeggen/Reuter/Willburger: Produkthaftung. 1. Auflage. München 2008, § 1 Rn. 5.).

Eine wichtige Haftungsvoraussetzung ist in § 1 Abs. 2 Nr. 1 ProdHaftG geregelt. Danach ist die Haftung des Produzenten für den Fall ausgeschlossen, dass er das Produkt nicht in den Verkehr gebracht hat. Der Hersteller und auch der Quasihersteller, bringen ein Produkt in Verkehr, sobald er sich willentlich der tatsächlichen Herrschaftsgewalt über das Produkt begibt, z. B. dadurch dass er es ausliefert, in den Vertrieb, in die Verteilerkette oder in den Wirtschaftskreislauf gibt (EuGH, 9. Februar 2006 - C-127/04 = Slg. 2006, I-1313; NJW 2006, 825; EuZW 2006, 184; NZV 2006, 243). Schwierig wird sicherlich die Frage der Abgrenzung der Haftung zwischen dem Hersteller eines Roboters und dem Verwenders eines Roboters, insbesondere dann, wenn sich der Roboter und seine Embedded Software durch KI-Prozesse autonom weiterentwickelt haben. Zur Absicherung des Geschädigten könnte man dann auf den Gedanken kommen, dass Hersteller und Verwender des Roboters als Gesamtschuldner haften.

Unfälle

Die meisten Unfälle mit Robotern entstehen während der Wartung oder Programmierung des Roboters, nicht etwa im geregelten Betrieb. Am 21. Juli 1984 wurde in Michigan , USA, der erste Mensch von einem Industrieroboter getötet. Der Roboter bewegte Werkstücke einer Druckgussmaschine. Der 34 Jahre alte Fabrikarbeiter hatte bereits 15 Jahre Arbeitserfahrung im Druckgießen und erst drei Wochen vor dem Unfall eine einwöchige Roboterschulung abgeschlossen. Er wurde zwischen der vermeintlich sicheren Rückseite des Roboters und einem Stahlpfosten zu Tode gedrückt, als er gegen jede Warnung in den Gefahrenbereich des Roboters kletterte, um verstreute Produktionsreste zu entfernen. Das amerikanische National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) bietet Richtlinien für Roboterkonstruktion, Training und Anleitung der Mitarbeiter an.

Robotik in der Kultur

Roboter-Wettbewerbe

Programme für Kinder, Jugendliche und Studenten

In vielen Ländern haben Kinder, Jugendliche und Studenten Gelegenheit, an Robotik-Programmen teilzunehmen. Sie bilden Teams, von denen jedes vor der Aufgabe steht, einen mit Motoren und Sensoren ausgestatteten Roboter so zu programmieren, dass er auf einem Spielfeld in einem bestimmten Zeitrahmen autonom oder per Fernsteuerung vorgegebene Aufgaben lösen kann, zum Beispiel Objekte zu sortieren und an bestimmte Orte zu bringen. In einem Teil der Programme umfasst die Aufgabe auch den Entwurf und Bau des Roboters (Freistil); in anderen kommen vorgefertigte Roboter zum Einsatz. Die Teamarbeit mündet in Wettbewerbe, von denen viele auf internationalem Niveau durchgeführt werden.

Wettbewerb Robotertyp Kontrolle Kontrollsystem Programmiersprachen Spielfeldgröße Zahl der Teams im Spielfeld Altersgruppe Zahl der Teams Ursprungsland
FIRST First Lego League Freistil (ausschließlich Lego ); Standardbausatz existiert, Verwendung ist aber optional 150 Sekunden autonom Steuerung mit Lego Mindstorms Controller Lego Mindstorms RCX, NXT, EV3 oder RoboLab 2,36 × 1,14 m 2 Teams gleichzeitig 9–16 Jahre 21.200+ weltweit (2018/2019) Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
First Tech Challenge Freistil; Standardbausatz existiert, Verwendung ist aber optional 30 Sekunden autonom, 120 Sekunden ferngesteuert Fernsteuerung mit Android -Telefonen Blocks, Java 3,66 × 3,66 m 2:2 12–18 Jahre 7.010 weltweit (2018/2019)
VEX Robotics Competition Freistil (ausschließlich VEX-Bausatz) 15 Sekunden autonom, 105 Sekunden ferngesteuert Fernsteuerung mit VEX-eigenem System Blocks, C++ , Modkit (VEX-eigene Programmiersprache) 3,66 × 3,66 m 2:2 5–22 Jahre ca. 20.000 weltweit (2018) Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
World Robot Olympiad Regular Category Freistil (ausschließlich Lego ) 120 Sekunden autonom Steuerung mit Lego Mindstorms NXT oder Lego Mindstorms EV3 keine Vorgaben 2,36 × 1,14 m 1 6-12 Jahre
8-12 Jahre
13-15 Jahre
16-19 Jahre		 ca. 26.000 weltweit (2018) Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Open Category Freistil autonom keine Vorgaben keine Vorgaben - - 8-12 Jahre
13-15 Jahre
16-19 Jahre
Football Category Freistil (ausschließlich Lego ) 2 × 4 min autonom (Starter)
2 × 5 min autonom		 Steuerung mit Lego Mindstorms NXT oder Lego Mindstorms EV3 keine Vorgaben 2,36 × 1,14 m (Starter)
2,43 × 1,82 m		 1:1 8-15 Jahre (Starter)
8-19 Jahre
VEX Robotics Competition
RoboCup
Weitere Wettbewerbe

Programme für Industrie und Forschung

Studium

Das Hochschulstudium Robotik als Bachelor und Master wird mittlerweile an einigen Hochschulen angeboten. Die Studieninhalte sind meistens folgende: [7] [8]

  • Mathematik
  • Grundlagen der Elektrotechnik
  • Technische Mechanik
  • Grundlagen der Informatik
  • Elektronische Bauelemente und Schaltungstechnik
  • Elektrische Messtechnik
  • Digitaltechnik
  • Mikrocomputertechnik
  • Elektrische Antriebe
  • Signale und Systeme
  • Grundlagen der Steuerungs- und Regelungstechnik
  • Stromrichtertechnik
  • Kinematik und Steuerung von Robotern
  • Bildverarbeitung
  • Motion Control
  • Hardware- und Softwareentwurf in der Automatisierungstechnik
  • Simulationstechniken
  • Auslegung mechatronischer Systeme
  • Leittechnik und industrielle Bussysteme
  • Technik von CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen
  • Roboterprogrammierung
  • Mobile Roboter, Autonome Systeme und Robot Vision
  • Faserverbund- und Sonderwerkstoffe
  • Optische Sensorik, Computer Vision
  • Getriebetechnik
  • Embedded Systems

Wissenschaftspreise in der Robotik

Forschungseinrichtungen

Forschungseinrichtungen im deutschsprachigen Raum sind unter anderem (in alphabetischer Reihenfolge):

Rezeption

Siehe auch

Literatur

  • Bruno Siciliano, Oussama Khatib: Springer Handbook of Robotics . Springer-Verlag, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-23957-4 .
  • George Bekey, Robert Ambrose, Vijay Kumar: Robotics: State of the Art and Future Challenges . World Scientific Pub, London 2008, ISBN 978-1-84816-006-4 .
  • John J. Craig: Introduction to Robotics – Mechanics and Control . Prentice Hall International, Upper Saddle River 2005, ISBN 0-201-54361-3 .
  • Alois Knoll, Thomas Christaller: Robotik: Autonome Agenten. Künstliche Intelligenz. Sensorik. Embodiment. Maschinelles Lernen. Serviceroboter. Roboter in der Medizin. Navigationssysteme. Neuronale Netze. RoboCup. Architekturen . Fischer (Tb.), Frankfurt, Frankfurt am Main 2003, ISBN 978-3-596-15552-1 .
  • Heinz W. Katzenmeier: Grundlagen der Robotertechnik: Tipps und Tricks für den Selbstbau . Elektor-Verlag, Aachen 2004, ISBN 978-3-89576-147-8 .
  • Thomas Söbbing: Rechtsfragen in der Robotik – „Rechtlich gesehen: Der Roboter als Softwaregesteuerte Maschine“. In: Innovations- und Technikrecht. (InTeR) 2013, ISSN 2195-5743 , S. 43–51.
  • Alex Ellery: An introduction to space robotics . Springer; Praxis Pub, London / New york / Chichester 2000, ISBN 1-85233-164-X .
  • Roland Schulé: Experimente zur Robotik. Modelle bauen und programmieren. Franzis-Verlag, 1988. ISBN 3-7723-9461-2

Weblinks

Commons : Robotik – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Roboter – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. ↑ Die KUKA Geschichte. KUKA AG, abgerufen am 21. November 2018 (Abschnitt KUKA schreibt Geschichte als Robotik-Pionier ).
  2. ↑ Eva Wolfangel : Wie weit liefern sich Menschen den Computern aus? In: badische-zeitung.de , Computer & Medien , 18. Februar 2017.
  3. ↑ Center for Robot-Assisted Search and Rescue crasar.org
  4. ↑ Publications about the VolksBot and its sensors physical rapid prototyping System Volksbot
  5. ↑ eR2.IoT (@eR2_IoT) | Twitter. In: twitter.com. Abgerufen am 10. Oktober 2016 .
  6. ↑ Wired.com: Killer Ground 'Bots Out of Iraq: How Come? Englisch, Abgerufen am 21. April 2008
  7. ↑ Robotik Studium. Abgerufen am 22. Mai 2021 .
  8. ↑ Robotik - Wilhelm Büchner Hochschule. Abgerufen am 22. Mai 2021 .
  9. ↑ https://eu-robotics.net/cms/index.php?idcat=170&idart=3553
  10. ↑ Forschungsabteilung Kognitive Mobile Systeme am Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie (FKIE)
  11. ↑ http://www.neurorobotik.de/
  12. ↑ http://homepage.informatik.w-hs.de/HSurmann/
  13. ↑ Autonome Intelligente Systeme
  14. ↑ Intelligente Autonome Systeme
  15. ↑ Robotik und Eingebettete Systeme
  16. ↑ Robotics and Embedded Systems
  17. ↑ Autonomous Rotorcraft Testbed for Intelligent Systems - ARTIS
  18. ↑ http://www.igm.rwth-aachen.de/
  19. ↑ Institut für Mechatronische Systeme
  20. ↑ Institut für Robotik, Johannes Kepler Universität Linz
  21. ↑ RRLAB
  22. ↑ Michael Baas: Vitra Design Museum beleuchtet das Verhältnis von Mensch und Maschine. In: badische-zeitung.de , Kunst , 16. Februar 2017.
Abgerufen von „ https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Robotik&oldid=214582386 “