Die in der Robotik verwendeten Computertypen variieren stark je nach Komplexität, Zweck und Anwendung des Roboters. Es gibt keinen einzigen "Typ", sondern eine Reihe von Computerhardware, die oft zusammenarbeiten. Hier ist eine Aufschlüsselung:
1. Mikrocontroller:
* Rolle: Dies sind die Arbeitspferde vieler Roboter, insbesondere kleinere, einfachere. Sie erledigen Kontrollaufgaben mit niedrigem Niveau wie Motorsteuerung, Sensor-Lesen und grundlegende Entscheidungsfindung. Sie sind kompakt, energieeffizient und relativ kostengünstig.
* Beispiele: Arduino, Raspberry Pi Pico (obwohl dies die Linie mit Single-Board-Computern verwischt), ESP32, verschiedene ARM-basierte Mikrocontroller.
2. Single-Board-Computer (SBCS):
* Rolle: Diese bieten mehr Verarbeitungsleistung und Flexibilität als Mikrocontroller. Sie können komplexere Aufgaben wie Bildverarbeitung, höhere Entscheidungsfindung mit AI-Algorithmen und Kommunikation mit anderen Systemen erledigen. Sie dienen oft als "Gehirn" des Roboters.
* Beispiele: Raspberry Pi (verschiedene Modelle), Nvidia Jetson Nano/Xavier, Odroid, BeagleBone.
3. Eingebettete Systeme:
* Rolle: Dies sind angepasste Computersysteme, die speziell für eine bestimmte Roboteranwendung entwickelt wurden. Sie integrieren sich häufig eng in die Hardware und Software des Roboters und bieten optimierte Leistung für bestimmte Aufgaben. Sie sind oft robuster und zuverlässiger als allgemeine Computer. Diese Kategorie ist sehr breit.
* Beispiele: Custom entworfene Systeme, die sich um leistungsstarke Prozessoren (z. B. Intel Atom, ARM Cortex-A-Serie) oder spezialisierte FPGAs (Feldprogrammiergate-Arrays) aufbauen.
4. Programmierbare Logiksteuerungen (SPS):
* Rolle: In erster Linie in Industriebrobotik und Automatisierung verwendet. SPS sind sehr zuverlässige und robuste Systeme für harte industrielle Umgebungen. Sie zeichnen sich aus, um komplexe Aktionen zu steuern und Eingabe-/Ausgangssignale von verschiedenen Sensoren und Aktuatoren zu verwalten.
* Beispiele: Allen-Bradley Plc-5, Siemens S7-300, Schneider Electric Modicon.
5. GPUs (Grafikverarbeitungseinheiten):
* Rolle: Besonders wichtig für Roboter, die rechnerisch intensive Aufgaben wie Echtzeit-Bildverarbeitung, Objekterkennung und maschinelles Lernen ausführen. GPUs bieten massiv parallele Verarbeitungsfunktionen, die für diese Anwendungen ideal sind. Häufig in Verbindung mit SBCs oder eingebetteten Systemen gefunden.
* Beispiele: Nvidia GPUs (verschiedene Modelle), AMD -GPUs.
6. Fpgas (Feldprogrammierbare Gate-Arrays):
* Rolle: Hochpassbare Hardware, die programmiert werden können, um bestimmte Funktionen auszuführen. Sie bieten hohe Leistung und Flexibilität, insbesondere für Aufgaben, die eine Echtzeitverarbeitung und eine benutzerdefinierte Logik erfordern. Häufig in Verbindung mit anderen Computertypen verwendet.
7. Cloud Computing:
* Rolle: Zunehmend wichtig für die Verarbeitung von Daten von Robotern und die Bereitstellung erweiterter Funktionen wie Cloud-basierte KI und Fernüberwachung. Roboter haben möglicherweise nicht die gesamte Verarbeitungsleistung an Bord, stützen sich jedoch auf Cloud-Dienste für komplexe Aufgaben.
Bei vielen fortschrittlichen Robotern finden Sie eine Kombination dieser Computertypen, die zusammenarbeiten. Beispielsweise kann ein komplexer Industrie-Roboter eine SPS zur Gesamtsteuerung, ein eingebettetes System zur motorischen Steuerung und eine GPU für die Echtzeit-Vision-Verarbeitung verwenden, die alle über ein Netzwerk kommunizieren. Die Auswahl hängt von den spezifischen Bedürfnissen des Roboters ab.
