Flexible Steuerung für flexible Automatisierung
Mobiler denken
Die Anforderungen in der Robotik steigen. Roboterarme und -systeme übernehmen immer häufiger komplexe Aufgaben und müssen sich dabei flexibel in industrielle Prozesse einfügen. Gleichzeitig wachsen die Erwartungen an die Steuerungstechnik: Sie soll nicht nur leistungsstark und robust sein, sondern auch mobil, modular und in der Lage, sich an unterschiedlichste Umgebungen und Anwendungen anzupassen. Hier setzen Robot Controller an.
Bild: Winmate / TL Electronic GmbHDie industrielle Robotik durchlebt eine Phase des Umbruchs. Die fortschreitende Automatisierung und der zunehmende Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in Produktionsprozessen krempeln die moderne Industrie um. Statt starrer Produktionslinien und fest installierter Roboterarme werden vermehrt mobile, kollaborative und skalierbare Systeme eingesetzt. Der wachsende Bedarf an Agilität erfordert jedoch mehr als nur mechanische Innovationen - es braucht neue Konzepte für die Steuerung. Die zentrale Frage lautet: Wie kann man Roboter effizient anlernen, steuern und warten, wenn sie nicht mehr ortsgebunden sind? Genau hier kommen moderne Robot Controller ins Spiel. Diese Steuerungseinheiten sind klein, robust und flexibel. Sie lassen sich am Roboterarm, auf fahrerlosen Transportsystemen oder innerhalb kompakter Fertigungszellen anwenden - und ermöglichen so eine Echtzeitsteuerung direkt im Geschehen.
Dezentralisierung ist der Schlüssel
Klassische Steuerarchitekturen mit zentralen Schaltschränken sind für viele moderne Automatisierungsszenarien zu unflexibel. Dezentralisierung lautet deshalb das Gebot der Stunde. Robot Controller ermöglichen eine neue Modularität in der Automatisierung: Jede Komponente - ob Greifarm, Inspektionskamera oder Bewegungsmodul - kann ihre eigene Intelligenz erhalten. Die Vorteile liegen in einer schnelleren Integration neuer Module in bestehende Systeme, einer besseren Skalierbarkeit bei steigendem Automatisierungsgrad, der Minimierung von Ausfallrisiken durch eine verteilte Steuerlogik sowie in der Unabhängigkeit von zentralen Infrastrukturen. Das Ergebnis sind anpassungsfähige, resiliente Automatisierungsnetzwerke, die sich flexibel an Produktionsveränderungen anpassen lassen.
Edge Computing als Gamechanger
In vielen Anwendungen sind Millisekunden entscheidend - etwa bei Sicherheitsreaktionen, Bildverarbeitung oder der Interaktion mit Menschen. Robot Controller bringen Rechenleistung direkt an den Ort des Geschehens. Sie ermöglichen Edge Computing: Daten werden nicht zur Verarbeitung an eine zentrale Stelle gesendet, sondern lokal ausgewertet. Die Vorteile des Edge-Ansatzes bestehen in niedriger Latenz für schnelle Reaktionen, einer geringeren Netzwerklast durch lokale Datenverarbeitung, höherer Ausfallsicherheit bei Verbindungsstörungen sowie in gewahrter Datensouveränität bei sensiblen Anwendungen. Gerade in sicherheitskritischen Szenarien oder bei AI-gestützten Systemen (z.B. optische Inspektion oder Objekterkennung) ist diese Nähe zur Datenquelle entscheidend.
Bild: Winmate / TL Electronic GmbHPräzision und Effizienz
Natürlich sollten mobile Robot Controller eine benutzerfreundliche Oberfläche und fortschrittliche Steuerungsfunktionen mitbringen, die die Bedienung erleichtern und Effizienz erhöhen. Noch besser ist intuitive Bedienbarkeit durch individuell anpassbare Joysticks und Kippschalter. Dies verringert auch die Einarbeitungszeit. Viele Roboter, besonders in der Fertigung oder im autonomen Betrieb, verfügen über eingebaute Kameras als Augen zur Umgebungs- und Objekterkennung, Navigation oder Qualitätsprüfung. Folglich müssen Controller mithilfe eines softwarebasierten Decoders Bilddaten in Echtzeit verarbeiten können, um bessere und schnellere Entscheidungen zu ermöglichen. Der Software-Decoder arbeitet anders als ein Hardware-Decoder, der dedizierte Chips oder spezialisierte Hardware zur Decodierung von Videodaten nutzt. Die Software decodiert komprimierte Video-Stream-Formate wie H.264, H.265 oder MUPEG in Rohdaten auf die CPU des Controllers. Es muss dabei eine geringe Latenz erreicht und zugleich eine hohe Verarbeitungsleistung aufrechterhalten werden, was eine zentrale Herausforderung bei Robotersystemen darstellt. Damit wird ebenfalls klar, dass auch das Display des Controllers zum zentralen Spielfeld wird. Wünschenswert sind reflexionsarme, projiziert-kapazitive Multi-Touch-Displays, die sich auch mit Handschuhen bedienen und bei extremer Licht- oder Sonneneinstrahlung leicht ablesen lassen. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass das menschliche Sichtfeld eher einem Breitbildformat ähnelt. Eine Auflösung von 1.920x1.200 Pixeln und ein 16:10-Seitenverhältnis erhöhen die Präzision und Sicherheit bei der Bedienung und Steuerung der Roboter.
Robuste Technik für raue Bedingungen
Industrielle Umgebungen sind selten ideal: Schmutz, Staub, Vibration, Hitze oder Kälte stellen enorme Anforderungen an jede Elektronik. Robot Controller müssen daher so konstruiert sein, dass sie unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Typische Merkmale sind ein lüfterloses Design für Wartungsfreiheit, stoß- und vibrationsfeste Gehäuse, erweiterte Betriebstemperaturbereiche von -20 bis +60°C, IP65/IP67-zertifizierte Varianten für die direkte Maschinenintegration sowie eine flexible Spannungsversorgung für mobile Anwendungen.
Sicherheits- und Normanforderungen
Controller in der Robotik müssen außerdem hohe Sicherheitsstandards erfüllen. Die Normen wie ISO10218 für Roboter und ISO/TS15066 für kollaborative Roboter legen fest, wie die Controller die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern sicher und effizient gestalten können. Mobile Robot Controller integrieren häufig Nothalt-Mechanismen, die im Falle eines Ausfalls eine sofortige Reaktion ermöglichen und so Unfälle verhindern. Ein weiteres wichtiges Element ist die Zertifizierung: Controller müssen z.B. nach ATEX (für explosionsgefährdete Bereiche) zertifiziert werden, wenn sie in speziellen Umgebungen eingesetzt werden.
Trends und Perspektiven
Mehrere Entwicklungen zeichnen sich am Markt klar ab: Roboter werden zunehmend autonomer, was eine dezentrale Rechenlogik erforderlich macht. Cobots und Leichtbauroboter verzeichnen ein starkes Wachstum, weshalb kleine und zugleich leistungsfähige Steuerungen unverzichtbar sind. Zudem wird Künstliche Intelligenz am Edge zum Standard, da viele Controller bereits heute mit AI-Beschleunigern oder GPU-Modulen ausgestattet sind. Vernetzte Fertigungsinseln treten zunehmend an die Stelle klassischer Produktionslinien - hier kommt die Modularität moderner Controller besonders zum Tragen. Gleichzeitig gewinnen anpassbare Plattformen mit offenen Betriebssystemen wie Linux, ROS2 oder Windows IoT an Bedeutung, da sie individuelle Programmierungen und Upgrades erleichtern. Ein weiterer starker Trend geht in Richtung visueller Programmierung und Low-Code-Steuerungen, die insbesondere kleineren Unternehmen einen vereinfachten Einstieg in die Robotik ermöglichen.
Die Anforderungen in der Robotik steigen. Roboterarme und -systeme übernehmen immer häufiger komplexe Aufgaben und müssen sich dabei flexibel in industrielle Prozesse einfügen. Gleichzeitig wachsen die Erwartungen an die Steuerungstechnik: Sie soll nicht nur leistungsstark und robust sein, sondern auch mobil, modular und in der Lage, sich an unterschiedlichste Umgebungen und Anwendungen anzupassen. Hier setzen Robot Controller an.
Bild: Winmate / TL Electronic GmbHDie industrielle Robotik durchlebt eine Phase des Umbruchs. Die fortschreitende Automatisierung und der zunehmende Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) in Produktionsprozessen krempeln die moderne Industrie um. Statt starrer Produktionslinien und fest installierter Roboterarme werden vermehrt mobile, kollaborative und skalierbare Systeme eingesetzt. Der wachsende Bedarf an Agilität erfordert jedoch mehr als nur mechanische Innovationen - es braucht neue Konzepte für die Steuerung. Die zentrale Frage lautet: Wie kann man Roboter effizient anlernen, steuern und warten, wenn sie nicht mehr ortsgebunden sind? Genau hier kommen moderne Robot Controller ins Spiel. Diese Steuerungseinheiten sind klein, robust und flexibel. Sie lassen sich am Roboterarm, auf fahrerlosen Transportsystemen oder innerhalb kompakter Fertigungszellen anwenden - und ermöglichen so eine Echtzeitsteuerung direkt im Geschehen.
TL Electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 5 (Okt) 2025 - 30.09.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
