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Berufsfelder für Robotikerinnen und Robotiker

Nutze Deine Chance – gestalte die Zukunft!

Schon heute ist abzusehen, dass Roboter sich ähnlich wie Computer in allen Arbeits- und Lebensbereichen etablieren und unsere Arbeits- und Lebensqualität spürbar verändern werden. Die Wachstumsraten der Robotik-Branche sind seit Jahren zweistellig. Ein Ende dieser Entwicklung ist nicht absehbar – insbesondere aufgrund der rasanten Fortschritte im Bereich der Künstlichen Intelligenz.

Robotikerinnen und Robotiker händeringend gesucht

Informatik, Elektrotechnik und Maschinenbau – der interdisziplinäre Charakter prägt nicht nur die Robotik-Ausbildung, sondern auch das spätere berufliche Umfeld. Der Schwerpunkt liegt aber im Bereich Software-Kompetenzen. Dazu gehört beispielsweise das Maschinelle Lernen und Sehen. Obgleich häufig von Robotik-Spezialisten die Rede ist, sind Robotik-Ingenieure, sogenannten „Robotiker“, im eigentlichen Sinne Generalisten, mit breitem fachlichen Hintergrund und ausgeprägter Schnittstellenkompetenz.

Schon heute suchen Unternehmen daher händeringend nach versiertem Personal zur Entwicklung und Integration von angewandten und intelligenten Robotik-Systemen. Diesem Bedarf begegnet die THWS mit dem eigenständigen und von Grund auf neu gedachten Bachelor-Studiengang Robotik. Der Studiengang Robotik ist einzigartig in Deutschland: Kein anderer, grundständiger Studiengang konzentriert sich so umfassend auf die softwaretechnischen Aspekte der Robotik. Es ist anzunehmen, dass der Robotiker in der Robotik dasselbe Potenzial einer Erfolgsgeschichte besitzt wie der Informatiker in der Informatik.

Hohe Job-Garantie und gute Bezahlung

Die Vielfältigkeit von Roboter-Systemen und deren unzählige Anwendungsfelder bieten angehenden Robotikerinnen und Robotikern eine Vielzahl von Beschäftigungsperspektiven. Schon heute übersteigt die Nachfrage nach gut ausgebildeten Fachkräften das Angebot des Arbeitsmarkts. Es ist zu erwarten, dass diese Diskrepanz mit dem zunehmenden Einsatz von Robotern weiter ansteigen wird. Mittel- und langfristig bietet die Robotik somit ein sicheres Arbeitsumfeld mit hoher Job-Garantie und gleichzeitig guter Bezahlung.

In der Luft, im Gelände oder unter Wasser

Je nach Einsatzgebiet liegt der Tätigkeitsschwerpunkt von Robotikerinnen und Robotikern in unterschiedlichen Anwendungsfeldern.

Im Außenbereich gibt es viele Einsatzbereiche, die unter das Schlagwort „Field Robotics“ fallen: Bergbau mit autonomen Trucks, Landwirtschaftsroboter, die säen, düngen und ernten, Roboter für die Kartierung von Gebäuden und Städten aus der Luft und viele mehr.

Autonome mobile Roboter kommen häufig bei Aufgaben zum Einsatz, die für Menschen zu gefährlich sind oder in unzugänglichen Gebieten verrichtet werden müssen: Dazu zählen zum Beispiel Aufräumarbeiten in verseuchtem Gelände oder unter Wasser bei der Überwachung von Korallenriffen oder im Rahmen der Unterwasserarchäologie. Aufgabe des Robotikers ist es, den Roboter in die Lage zu versetzen, sich an Veränderungen in seiner Umgebung anzupassen, aus Erfahrungen zu lernen und auch in unbekannter Umgebung komplexe Aufgaben auszuführen. Dabei arbeitet der Robotiker unter anderem mit Techniken zur Identifikation von Objekten und Personen wie Sensoren, Bildgebung und Radar.

Der Serviceroboter als Social Companion

Serviceroboter verrichten teil- oder vollautomatisierte Dienstleistungen für Menschen, Einrichtungen oder Unternehmen. Hier geht es darum, interaktive Elemente zu programmieren, über die der Serviceroboter in Gestik, Sprache oder Dialogführung gesteuert wird. Gerade in der Pflege werden Roboter zunehmend auch als Social Companions eingesetzt, bei welchen die Mensch-Maschine-Interaktion im Vordergrund steht: Der Roboter unterstützt Fachkräfte bei der psychosozialen Betreuung oder er dient der Unterhaltung und dem Zeitvertreib der Bewohner oder Patienten. Daneben unterstützen sozial-assistive Roboter Pflegebedürftige bei der Ausführung von Bewegungen und Alltagshandlungen, beispielsweise in Form intelligenter Prothesen, Greifgeräte oder Exoskelette.

Künstliche Intelligenz – der Weg zu selbstlernenden Robotern

Robotiker konzipieren und realisieren Roboter und kognitive Systeme. Neben der Schnittstellenkompetenz ist die Fähigkeit, über den eigenen Tellerrand hinauszuschauen, unabdingbar. Die Anwendung von Robotern war in der Vergangenheit auf besonders einfache, repetitive Aufgaben mit unveränderlichen Randbedingungen beschränkt. Solche Aufgaben sind vor allem in der Massenproduktion zu finden, wie zum Beispiel der Produktion von Automobilen und Elektronikbauteilen.

Aufgaben mit veränderlichen, unvorhersehbaren Randbedingungen können hingegen nur schwer automatisiert werden und sind für den Einsatz von Robotern ungeeignet. Dieses Dogma verlor durch die Fortschritte im IT-Bereich und die damit verbundene Entwicklung von „intelligenten Robotern“ seine Gültigkeit. Damit gemeint sind Roboter, die ihre Umwelt über Sensoren wahrnehmen und auf Veränderungen flexibel reagieren können. Besonders großes Potenzial bildet in diesem Zusammenhang die Verknüpfung mit Künstlicher Intelligenz (KI). Schon heute können mit Hilfe der KI Objekte identifiziert und in beliebigen Posen gegriffen werden. Im Bereich der Servicerobotik kann die KI zur Entwicklung von menschlichen Verhaltensmustern genutzt und die Interaktion mit dem Menschen verbessert werden.

„Kollege Roboter“

Auch in der Industrierobotik tut sich sehr viel. Seit Jahren geht der Trend von der Massenproduktion zur Massenspezialisierung. Dazu braucht man smarte Roboter, die mit Sensorik wie Kameras und intelligenter Software ausgestattet sind. Hier spielt die Anwendung des Maschinellen Lernens eine große Rolle. Da die Roboter ständig umprogrammiert werden müssen, müssen die Systeme einfach zu bedienen sein. Das bedeutet, der Werker sollte die Anwendung programmieren können, beispielsweise durch Teachen oder mit Augmented-Reality-Methoden.

Auf dem Gebiet der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) fertigen oder montieren Mensch und Roboter gemeinsam ein Produkt. Dabei bringt jeder seine Stärken ein: Der Mensch führt beispielsweise feinmotorisch-taktile oder sensorisch-kognitive Aufgaben aus, während der Roboter ergonomisch unterstützt oder mit einer Kamera eine Qualitätsprüfung durchführt. Eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe wie zwischen Menschen ist das Ziel für die Zukunft – Schlagwort „Kollege Roboter“. So eine Zusammenarbeit setzt gegenseitiges Vertrauen und Verständnis voraus.

Typische Einsatzbranchen für Robotiker sind der Bereich Automotive, die Chemie- und Pharma-Industrie, der Maschinen- und Fahrzeugbau, die Elektronikfertigung, die Metallverarbeitung, die Medizintechnik sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie.