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Titel:

Haushaltsroboter


  Note: 1   Klasse: 11









Arbeit:
Haushaltsroboter –
Geschichte, Entwicklung, Nutzen


1. Putzhilfe auf dem neuesten Stand der Technik

Kaum eine technische Neuerfindung ist derzeit so stark im Gespräch und wird so heftig diskutiert wie die Haushaltsroboter.

„Die typische Familie der Zukunft wird nicht mehr aus Mann, Frau und Kind bestehen, sondern aus Mann, Frau, Kind und Roboter.“
Solche und ähnliche Ausrufe erklingen derzeit von Universitäten überall in der Welt, besonders laut allerdings aus Tokio.
Dort wurden nämlich schon vor mehr als 40 Jahren die ersten Haushaltsroboter erfunden. Sie sind also keineswegs eine Erfindung unseres Jahrtausends. Zunächst kannte man sie nur als relativ unnütze kleine Kästen, mit denen noch nicht allzu viel anzufangen war. Trotz allem waren sie der Auftakt zu großen Fortschritten in der Entwicklung von Robotern und damit natürlich auch künstlicher Intelligenz.
Schon bald wird man sich nicht mehr zufrieden geben mit dem programmierbaren Servierwagen oder, wie vor kurzem noch täglich in der Presse vertreten: kleine schwanzwedelnde elektronische Hunde.
In zehn Jahren sollen Haushaltsroboter so verbreitet sein wie heute PCs. Sie sollen im Haus und vor allem in der Küche selbstständig einfache Dienste verrichten können und außerdem selbstständig existieren können, also laufen, klettern, aufstehen, wenn sie hinfallen und mit Menschen kommunizieren.

Längst ist das keine Utopie mehr, denn bereits eine menge verschiedener Modelle sind bereits auf dem Markt und das nicht nur in Lego-Form. Beispielsweise der Rasenmäher Roboter Robomower von der Firma Friendly Robotics.

1.1 Woher kommt die Entwicklung?

Zweifellos wird diese Entwicklung von Japan aus dominiert. Japan hat in der Entwicklung solcher Systeme zwar Vorsprünge, denn die Regierung und Industrie stecken jährlich riesige Summen hinein. Aufgrund kultureller Unterschiede werden solche Roboter in Europa oft als Spielzeug angesehen. Es ist zwar nicht zu erwarten, dass diese Maschinen in dieser Form wirklich herausragende wirtschaftliche Erfolge sind. Sie könnten sich aber zu Einstiegsprodukten entwickeln, von denen aus völlig neue Anwendungsfelder entwickelt würden.


2. Was ist der Stand der Entwicklung?

2.1 Trilobite, der Staubsauger

Die Firma Elektolux bietet ein Gerät an, das selbstständig die Wohnung saugt, wie von Geisterhand sozusagen.
Staubsaugen wie von Geisterhand.

Der Roboter mit dem Namen Trilobite ist etwa so groß wie ein Suppenteller tastet sich, mit Ultraschallsensoren gesteuert, durch die Wohnung - reinigt die Küche und das Wohnzimmer während man selbst sich mit anderen, wichtigeren Dingen beschäftigen kann. Er saugt beispielsweise selbständig die Wohnung, während sein Besitzer bei der Arbeit ist, sodass alles sauber ist, wenn er nach Hause kommt. Er schaltet danach seinen Akku allein aus und lädt ihn auch wieder auf, indem er in eine Ladestation fährt, sobald seine Kräfte nachlassen und wieder auftankt.

Auch Hindernisse erkennt der Roboter mit seinen 9 Ultraschallsensoren und umfährt sie einfach. Selbstklebende Magnetstreifen schützen ihn davor, die Treppe hinunterzustürzen.

Der Trilobite ist nur 13 cm hoch. Ihm reicht eine Bodenfreiheit von 16 cm um auch schwer zugängliche Zwischenräume zu saugen. Alles was der Trilobite aufsaugt sammelt sich in seiner 1,2 l großen Staubkassette, die keine teuren Staubbeutel mehr benötigt.

Besonders günstig soll der Trilolite für Allergiker sein, denn er filtert durch seine Wasserfilter, Kesseltechnik oder Zyklonwirbel angeblich mehr als herkömmlich, manuell zu bedienende Staubsauger. Die Meinungen hierüber gehen allerdings auseinander.

Nachteile des Trilobite sind, dass er recht laut ist und außerdem sehr teuer. Bis zu 2500 Euro kann ein solches gerät kosten. Durch das umfangreiche Zubehör, wie z. B. Deckenreiniger wird diese Grenze leicht gesprengt.

Seit kurzem ist auch die verbesserte Version zu haben: DC06 saugt sogar systematisch, das heißt keine Stelle doppelt und garantiert die ganze Fläche. Mit drei eingebauten Computern trifft er zehn Entscheidungen pro Sekunde und soll 3800 Euro kosten.

2.2 Wakamura, die Haushaltshilfe

Der japanische Elektrinik-Konzern Mitsubishi Heavy Industries hat einen Haushaltsroboter entwickelt, der pflegebedürftige Personen unterstützen soll. Das Gerät ist einen Meter hoch und wiegt etwa 30 kg.
Im Gegensatz zum Tribolite kann er sich mit rund 10.000 Wörtern verständigen.
Der Roboter ann beispielsweise so bei einem Unfall die Notrufnummer anrufen .
Er kann auch als Einbruchsicherung, etwa vergleichbar mit inem Wachhund, eingesetzt werden. Er schlägt Alarm, sobald er in einer leeren Wohnung ungewöhnliche geräusche oder sonstiges bemerkt.
Im April 2004 soll der Roboter für rund 7700 Euro auf den Markt kommen.


2.3 Maron-1, der handygesteuerte Roboter

Der japanische Konzern Fujitsu hat einen Haushaltsroboter entwickelt, der über Handy kontrolliert werden kann.
Sein Name ist Maron-1. Er soll Überwachungsaufgaben im Haushalt oder in Büros übernehmen und kann Daten und Bilder auf das Display des Besitzerhandys übermitteln.

Der Roboter ist eine Studie, um das Potenzial von Haushaltsrobotern auszuloten, und wurde im Oktober dieses Jahres erstmals auf einer Robotik-Konferenz in Osaka präsentiert.

Maron-1 verfügt über eine Kamera, einen Bewegungsmelder, ein Mobiltelefon, eine Uhr sowie eine Infrarot-Fernbedienung. Der Roboter lässt sich vom Besitzer mit dem Handy durch das Haus steuern. Daneben patrouilliert der Roboter auch selbstständig. Über die integrierte Infrarot-Fernbedienung kann Maron-1 auch die Klima-Anlage oder den Fernseher bedienen. Sollte der Roboter einen Eindringling in der Wohnung entdecken, ruft er automatisch eine vorher programmierte Notrufnummer an.



2.4 Bonn, der Altenpfleger
Bonn hört auf seinen Namen. Mann muss ihn nur rufen, schon kommt er eigenständig um die Ecke gerollt. Es handelt sich um einen Care-O-bot, der in fünf bis zehn Jahren auf dem Markt sein soll. Er soll Pflegebedürftigen das Leben zu Hause erleichtern.
Er kann beispielsweise als Gehhilfe genutzt werden, er kann aber auch selbstständig Hausarbeiten erledigen, wie Essen aufwärmen. Er findet sich selbstständig im Haushalt zurecht. Durch eine Terminkalenderfunktion kann er an Arzttermine erinnern, außerdem kann er Blutdruck, Puls und Atmung kontrollieren.
In Deutschland ist das Interesse a, Care-O-Bot allerdings sehr gering. Ganz anders als in Japan.
Die ein Meter hohe Tonne mit seinen rund 60 Zentimetern Durchmesser soll etwa so viel wie ein Kleinwagen kosten, 7500 bis 10 000 Euro. Die Forscher meinen, der Pflegeroboter könnte teilweise sogar von den Kranken- oder Pflegekassen finanziert werden. Quasi als eine Art Pflegehilfsmittel, das je nach Bedarf von den Kassen an Pflegebedürftige vergeben wird.


3. Humanoide Roboter

Neben der Neuerfindung der kleinen, unpersönlichen Helfer-Maschinen ist natürlich auch Entwicklung humanoider Systeme rege am Wettstreit um die originellsten und praktischsten Erfindungen beteiligt. Humanoide Systeme sind Roboter, die sich menschlich verhalten und auch aussehen. Vorraussetzung für ihre Weiterentwicklung ist, dass sie nicht zu gross sind und auch keinesfalls irgendwie furchteinflößend wirken können. Vorzugsweise sollten sie einem Kind ähneln.
Wie gesagt planen japanische Forscher Roboter in weniger als zehn Jahren fest in das typische Bild einer Familie integriert zu haben. Spätestens dann soll in jeder Küche ein Roboter beschäftigt sein und auch in der Altenpflege eingesetzt werden. Dieser Forschungszweig heißt „Lernende und kooperierende Roboter“ und wird vor allem von der Uni Karlsruhe und natürlich Tokio verfolgt.
Bisher waren humanoide Roboter vergleichbar mit den Supercomputern von früher gewesen -- sehr selten und sehr teuer. Mittlerweile lassen aber immer mehr Universitäten ihre Studenten einfache, kleine humanoide Systeme konstruieren.
Dass Japan aus verschiedenen Gründen eher zum Einbezug der Technik in das tägliche Leben bereit ist, lässt sich an Zahlen verdeutlichen. Das "Humanoids Research Program" aus Japan hat in den vergangenen fünf Jahren rund 50 Millionen US-Dollar verschlungen -- der Honda-Konzern hat in die Entwicklung seiner humanoiden Laufmaschinen seit 1986 sogar rund 100 Millionen US-Dollar investiert.
Bis die Roboter in die Gesellschaft integriert werden können und einwandfrei funktionieren müssen allerdings noch viele technische Probleme gelöst werden. Die meisten Forschungsteams befassen sich derzeit noch mit "Basistechnologien", also der Konstruktion von Händen, Bilderfassungssystemen oder der Implementierung "multimodaler Schnittstellen".
Küchenarbeit ist jedoch nicht alles, was die Maschinen zu tun bekommen sollen: Die Roboter sollen lernen zu joggen, aufzustehen, wenn sie gefallen sind, oder zu klettern. Besten Falls sind die Roboter dann in der Lage, zu lernen, fast wie Menschen, in dem sie sogenannte Kognitive Fähigkeiten entwickeln, wie etwa das Wiedererkennen bereits gesehener Objekte oder das nachahmen bestimmter Handlungsabläufe. Das sind aber kompliziertere Probleme um deren Lösung man sich noch nicht vorrangig bemüht.


4. Und wer hat es erfunden?

4.1 Jack Kilby: Ein Stromkreis revolutioniert die Technik
Es gibt nicht viele Menschen von denen man sagen kann, sie hätten die Welt verändert. Jack Kilby jedoch ist so jemand. Er hat die Welt der Technik grundlegend verändert. Und das nicht nur durch seine Erfindung des Mikrochips vor 45 Jahren, die den heutigen Stand der Informationstechnologie erst ermöglicht hat.
Jäck Kilby wuchs auf in Kansas, USA. Er studierte an verschiedenen Universitäten und machte seinen Abschluss als Elektroingenieur.
1958 gelang ihm der Durchbruch. Nachdem er den ganzen Sommer über mit geliehener spärlicher Ausstattung an der Verwirklichung seiner Idee gearbeitet hatte, konnte er im September endlich den ersten einfachen Mikrochip bauen und schrieb Geschichte.
Im Jahr 1970, nachdem er seine Ideen nutzbringend im Militärdienst eingesetzt hatte und den ersten Taschenrechner konstruierte, begann er als freier Erfinder zu arbeiten.
4.2 Der Kirby
Wenig später verwirklichte er seine Idee des ersten Haushaltsroboters (s. Beschreibung oben), den er, wie nicht anders erwartet, Kirby nannte, wohl zu unterscheiden von einem gewöhnlichen Staubsauger. Der Kirby hat zehn Grundfunktionen, unter anderem Tiefenreinigung, ein Teppich-Shampoo-System und ein Bodenpflegesystem.
Durch sein patentiertes Filtersystem, bei dessen Entwicklung die NASA behilflich war, kann er 99,9 % des Schmutzes filtern.
4.3 Eine kleine Idee verändert die Welt
Im Jahr 2000 wurde Jack Kilby der Nobelpreis in Physik für seine Entdeckungen verliehen.
Die Idee des ersten einfachen Stromkreises ist zu einem weltweiten Markt gewachsen. So kann kleine eine Idee die Welt verändern.











Quelle:




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