Kapitel 4: ANWENDUNGEN
Kapitelpräsentation und Leseproben aus der archivierten Buchausgabe. Zeitangaben, technische Beispiele, Firmenbezeichnungen und Zukunftsausblicke geben den damaligen Stand wieder; sie sind keine aktuelle Marktübersicht. Die Texte wurden nicht fachlich aktualisiert.
Chips und Sensoren, die unsichtbaren Diener
In diesem Kapitel erklären die Autoren ausführlich, wie Roboterautos funktionieren, welchen Konzepten die Fabriken (Smart Factory) der Zukunft folgen, wie Mikroelektronik zur Energiewende beiträgt, wie das Haus der Zukunft funktioniert, wie Roboter in Krankenhäusern schwierige Operationen ausführen, wie der junge Niederländer Boyan Slat die Ozeane vom Plastik-Müll befreien will und wie Roboter, Computernetze und Sensoren die landwirtschaftliche Produktion revolutionieren. Die Beispiele stehen für wichtige Anwendungsgebiete der Mikroelektronik: die Automobil- und Fahrzeugtechnik, die Industrieautomatisierung, die Robotertechnik, die Energie- und Umwelttechnik, die Heimelektronik, das Gesundheitswesen und die Agrarelektronik.
Themen im Kapitel
Fahrzeugtechnik
- Wenn der Computer hinterm Lenkrad sitzt
- So funktionieren Roboterautos
- Autonomes Fahren
- Elektromobilität
Industrieautomatisierung
- Industrie 4.0 und die Fabrik der Zukunft
Energietechnik
- Ökostrom plus Elektronik
- Smart Home: Die Zukunft des Wohnens
- Smart Materials: Kunststoffe mit Köpfchen
Mikro- und Nanotechnologie
- Kühle Rechner
Medizintechnik
- Dr. Detektor
- Roboterhilfe für Chirurgen
Porträts im Buch
- Elmos Semiconductor AG
- Leopold Kostal GmbH & Co. KG
- NXP Semiconductors Germany GmbH
- Infineon Technologies AG
- Siemens AG
- Creative Chips GmbH
- GLOBALFOUNDRIES
- AMA – Verband für Sensorik und Messtechnik e. V.
Leseprobe: Roboterhilfe für den Chirurgen
Fortschritte der Mikroelektronik machen hochpräzise Eingriffe möglich, bei denen der Arzt bis zu sechs Roboterarme fernsteuert
Der OP-Saal ist angenehm temperiert, vom heißen, hellen Sommertag draußen dringt kaum etwas durch die Fenster hinein. Kleine Scheinwerfer leuchten Tische mit blitzenden Instrumenten und Geräte mit bunten Anzeigen aus. Das Innere eines pochenden rosa Brustkorbs füllt einen großen Flachbildschirm in Augenhöhe aus. Doch die sieben Frauen und Männer in ihren blauen Kitteln haben kaum einen Blick dafür, schauen konzentriert auf Sinuskurven – und den übermannshohen Roboter in der Mitte des Saals, der mit seinen sechs Armen über dem OP-Tisch thront. »Saugen!«, befiehlt eine Stimme aus dem Hintergrund. Sie kommt von Professor Jürgen Weitz und der sitzt ganz hinten in der Ecke. Er hat sich über die Sichtfenster eines Terminals gebeugt. Der Chirurg dreht an seiner Konsole beide »Joysticks« gleichzeitig, sanft und elegant machen zwei Greifer die Bewegung auf dem großen Bildschirm nach. Wir sind Zeuge einer jener Operationen, die landläufig »Roboter-OPs« genannt werden, obwohl der Fachausdruck eigentlich »Telemanipulator« heißt: »Der sogenannte Roboter macht hier gar nichts selbstständig, sondern setzt einzig die Bewegungen der Chirurgen um«, erklärt der Direktor der Klinik und Poliklinik für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie im Universitätsklinikum Dresden. »Trotzdem hat sich der Begriff ›Roboter-OP‹ eingebürgert«, sagt Prof. Weitz.
Bei solch einem Eingriff öffnet er den Körper des Patienten nur mit einem kleinen Schnitt. Sein Team führt dann durch diesen Schnitt mit Hilfe des Roboterarms die Instru-mente ein. Der Operateur selbst sitzt ein paar Schritte weiter an einer Konsole und steuert mit zwei »Joystick«-ähnlichen Steuerknüppeln und Pedalen die Greifarme über dem OP-Tisch. Ein optisches System übermittelt derweil ein dreidimensionales Bild aus der Brust und dem Bauch des Patienten an die Konsole, so dass der Chirurg ein räumliches Gefühl dafür bekommt, wo er mit den ...
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