Die Robotertechnik in der Mechatroniker-Ausbildung

Die Robotertechnik in der Mechatroniker-Ausbildung

Wer bei dem Wort Robotertechnik an technikbegeisterte Kinder denkt, die davon träumen, ihren eigenen R2D2 zu bauen, der liegt nur teilweise richtig. Die zunehmende Automatisierung von Arbeitsabläufen in den verschiedensten Bereichen des Lebens verlangt vielmehr immer stärker nach Spezialwissen, das sich auf Roboter bezieht. Dafür werden Elemente aus dem Maschinenbau, der Elektrotechnik und der Informatik zur sogenannten Robotik oder Robotertechnik verschmolzen. Aber wie kann man nun Robotertechniker werden? Informieren Sie sich ausgiebig über die Studium bzw. Ausbildungsmöglichkeiten.

Was sind eigentlich Roboter?

Roboter sind also elektronisch-mechanische Einheiten, die Daten aus ihrer Umwelt selbstständig aufnehmen und verarbeiten können. Dank komplexer Informatik können sie zudem autonom und gezielt mit ihrer Umwelt interagieren. Kontinuierliche Verbesserungen in der Halbleitertechnik und stetig wachsende Computerleistungen machen es dabei möglich, Robotertechnik bei zunehmend anspruchsvolleren Aufgaben einzusetzen.

Einsatz der Robotik in der Industrie

Schon heute werden in zahlreichen Industrierichtungen Fertigungsschritte durch vollautomatische Robotertechnik erledigt, so zum Beispiel beim Automobilbau. Auch die Herstellung von Mikroprozessoren kommt nicht mehr ohne Robotik aus. Generell wird Robotertechnik gern bei stupiden Arbeiten, wie Fließbandarbeit, genutzt. Die menschliche Arbeitsleistung wird dabei durch die Roboter meistens schneller und genauer erbracht. Aber auch Arbeiten mit hohem Gefahrenpotenzial oder an schlecht zugänglichen Stellen sind mittels Robotik häufig besser zu bewältigen. So wurden durch Robotertechniker Geräte entwickelt, die in enge Rohre fahren und dort Problemstellen ausfindig machen und sogar reparieren können.

Gestatten, Dr. Robot – Robotertechnik in der Medizin

Einer Maschine zittert nie die Hand und sie vergisst auch nach 24h OP-Dienst keinen Tupfer im Patienten. Robotertechnik findet daher zunehmend auch im Operationsbereich Anwendung. Außerdem können Roboter bei Untersuchungen eingesetzt werden und bei der Rehabilitation unterstützen. Auch bei einfachen Arbeiten im Krankenhaus findet sich immer öfter Robotertechnik, die menschliche Aufgaben zuverlässig übernimmt. Ein Projekt, an dem die Mechatroniker gemeinsam mit Wissenschaftlern noch arbeiten, ist die Herstellung winziger Nanoroboter, die klein genug sind, um sich in den menschlichen Blutgefäßen zu bewegen. Dort sollen sie medizinische Daten sammeln oder beispielsweise Medikamente genau dort freisetzen, wo sie benötigt werden.

Der mechanische Butler

Ein weiteres Feld mit großem Potenzial für den Einsatz von Robotertechnik – und damit auch vielversprechend für zukünftige Mechatroniker – ist der Servicebereich. Aktuelle Entwicklungen haben hier bereits Roboter hervorgebracht, die allein Staub saugen, den Boden wischen oder den Rasen mähen können. Damit derartige Aufgaben ähnlich gründlich wie von Menschenhand erledigt werden, bedarf es allerdings noch einiger Verbesserungen in der Sensorik und den damit verknüpften Bewegungsmustern der Robotertechnik. Zur Unterstützung vor allem von behinderten oder älteren Menschen gibt es zudem sogenannte Assistenzroboter, die in einen Rollstuhl integriert sind. Diese können verschiedene “Handreichungen“ für die im Rollstuhl sitzenden Personen übernehmen, wie zum Beispiel die Zubereitung von Mahlzeiten oder das Aufheben oder Öffnen von Gegenständen. Auch hier sind Funktionsverbesserungen durch die Mechatroniker noch möglich und sinnvoll. Generell gibt es vor allem bei Robotertechnik im Servicebereich Überlegungen und Versuche, inwieweit es günstiger wäre, wenn die Roboter sich in menschlicher Umgebung statt auf Rädern auf einem, zwei, vier oder sechs Beinen fortbewegen würden. Nach wie vor steht also auch dieser Bereich der Robotertechnik erst am Anfang seiner Entwicklung und bietet noch enorme Optimierungsmöglichkeiten.

Krieg und Frieden – Robotik beim Militär

Drohnen als unbemannte Flugobjekte und Minensuchroboter stellen mittlerweile allseits bekannte militärische Robotertechnik dar. Doch auch die Entwicklung von Kriegsrobotern, die autonom und ohne menschliches Risiko militärische Operationen durchführen können, ist für das Militär von großem Interesse. Hier finden sich daher ebenfalls vielversprechende Einsatzstellen für gut qualifizierte Mechatroniker.

Robotik in Wasser, All und Krater

Ihre mittlerweile gut ausgebildete Fähigkeit zur selbstständigen Datenerfassung auch unter erschwerenden Umweltbedingungen macht Robotertechnik zum Vorreiter bei Forschungsmissionen. Auch hier sind es wieder vor allem für Menschen gefährliche und unwirtliche Ziele, die mittels autonomer Forschungsroboter bearbeitet werden können, zum Beispiel die Tiefsee, Vulkane und das Weltall, aber auch Katastrophengebiete. Da für die Robotertechnik ein Großteil der für Menschen überlebensnotwendigen Bedingungen wie Atemluft, Strahlungsfreiheit und ähnliches nicht bereitgestellt werden muss, ist sie häufig nicht nur flexibler einsetzbar als menschliche Forscher sondern teilweise sogar billiger im Einsatz als diese. Auch heute noch besteht aber in diesem Bereich Bedarf an fähigen Fachkräften für die Weiterentwicklung hin zu noch vielfältiger einsetzbarer Robotertechnik.

Für Große und Kleine – Robotertechnik zum Spielen

Die Entwicklung von Bausätzen für Robotertechnik ist ebenfalls eine Möglichkeit für Mechatroniker tätig zu werden. Neben Fachwissen ist hier Kreativität gefragt und ein gewisses Gefühl dafür, was gerade “in“ ist. Die Bausätze müssen in verschiedenen Schwierigkeitsgraden erstellt werden und hohen Anforderungen an die Anwendersicherheit gerecht werden. In der Spielzeugindustrie kommt Robotik aber noch an anderer Stelle zum Einsatz: Robotertiere beispielsweise, die menschliche Bedürfnisse nach einem reagierenden Partner befriedigen, ohne wie echte Tiere Lärm, Schmutz und viel Arbeit zumachen. Hier ist auch in Zukunft ein großer Markt vorhanden, für den einfallsreiche Mechatroniker noch echter wirkende Tiere mit noch mehr Fähigkeiten entwickeln müssen.

Robotik in und nach der Ausbildung

Wen nun das Interesse am Thema Robotik gepackt hat, der kann sich zum Robotertechniker qualifizieren, indem er ein Studium oder eine Weiterbildung zum Mechatroniker absolviert. Der Fernstudiengang “Mechatronik – Bachelor of Engineering“ beispielsweise bietet die Spezialisierung in der Fachrichtung Robotik an. Neben Grundlagen aus der Physik, Mathematik, Informatik, Mechanik und Elektrotechnik befasst sich der angehende Robotertechniker im Studium mit der Robotermechanik, der Regelungs- und Steuertechnik sowie der Mess- und Sensortechnik. Außerdem ist ein praktisches Semester Pflicht, das eine Projektarbeit im Bereich Robotik beinhaltet.

Nach Abschluss des Studiums beziehungsweise der Weiterbildung kann sich der Mechatroniker dann sicher sein, dass im Bereich der Robotertechnik ein gewaltiges Zukunftspotenzial liegt. Da der Automatisierungsgrad sowohl im Alltag als auch in der Industrie ständig wächst, werden hier auch in den nächsten Jahrzehnten hoch qualifizierte Fachkräfte benötigt.

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