Robotik-Glossar: AMR, SLAM, LiDAR erklärt

Q: Was brauche ich für Fleet Management?

Eine stabile WLAN Infrastruktur im Einsatzbereich, eine Fleet Management Software (häufig vom Hersteller mitgeliefert) und einen definierten Prozess für Auftragsverteilung. Bei kleinen Flotten (1–2 Roboter) reicht oft die native Herstellersoftware. Bei größeren Flotten oder standortübergreifendem Be

Wer autonome Roboter im Betrieb evaluiert oder einführt, begegnet schnell einem Fachvokabular, das aus der Forschung stammt und oft schlecht erklärt wird. Dieses Robotik-Glossar fasst die wichtigsten Begriffe zusammen — verständlich für Betriebsleiter, Facility Manager und Einkäufer, die keine Robotik-Ingenieure sind.

Die Begriffe sind thematisch gruppiert: Navigation und Technik, Flottenmanagement und Betrieb, Hardwarekomponenten, Einsatzkonzepte.

Navigation und Technik

AMR — Autonomous Mobile Robot
Ein AMR navigiert selbstständig in seiner Umgebung, ohne auf fest installierte Führungsschienen oder Magnete angewiesen zu sein. Er erstellt eine Karte der Umgebung, plant Fahrwege und weicht Hindernissen dynamisch aus. Der Begriff grenzt AMRs von klassischen FTS/AGV-Systemen ab.

AGV / FTS — Automated Guided Vehicle / Fahrerloses Transportsystem
Klassisches Transportsystem, das entlang physischer Führungssysteme fährt: Magnetstreifen im Boden, Leitdrähte oder optische Linien. AGVs sind weniger flexibel als AMRs, weil Änderungen der Fahrwege physische Umbauarbeiten erfordern. In vielen Logistikbetrieben noch weit verbreitet.

SLAM — Simultaneous Localization and Mapping
SLAM ist das Verfahren, mit dem ein Roboter gleichzeitig eine Karte seiner Umgebung erstellt und sich darin verortet. Der Roboter weiß dabei zu Beginn weder, wie die Umgebung aussieht, noch wo er sich genau befindet — er erschließt beides in Echtzeit aus Sensordaten. SLAM ist die Grundlage für autonome Navigation ohne vorinstallierte Infrastruktur.

LiDAR — Light Detection and Ranging
LiDAR ist ein Laserscanner, der durch das Aussenden und Empfangen von Laserpulsen die Entfernung zu Hindernissen misst. Das Ergebnis ist eine präzise 2D- oder 3D-Punktwolke der Umgebung. In autonomen Robotern ist LiDAR der wichtigste Sensor für Hinderniserkennung und Navigation. Die meisten gewerblichen AMRs nutzen 2D-LiDAR für die Grundnavigation.

Mapping (Kartierung)
Bevor ein Roboter autonom fahren kann, muss er eine digitale Karte der Umgebung erstellen. Dieser Schritt heißt Mapping. Der Integrator fährt den Roboter einmalig manuell durch den Bereich, dabei entsteht die Karte. Spätere Änderungen am Gebäude (neue Regale, veränderte Raumaufteilung) erfordern eine Karten-Aktualisierung.

Autonome Navigation
Autonome Navigation beschreibt die Fähigkeit eines Roboters, Zielposition, Fahrweg und Hindernisumfahrung selbstständig zu berechnen und auszuführen. Grundlage sind SLAM, LiDAR und Algorithmen zur Pfadplanung (z.B. A*). Autonome Navigation unterscheidet sich von ferngesteuerter Steuerung.

Obstacle Avoidance (Hinderniserkennung und -umfahrung)
Ein Roboter mit Obstacle Avoidance erkennt bewegliche und statische Hindernisse (Personen, Paletten, Türen) und umfährt sie oder wartet, bis der Weg frei ist. Wichtig für den sicheren Betrieb in Bereichen mit Personenverkehr. Typische Sensorik: LiDAR, Ultraschall, Tiefenkameras (3D/Depth-Kamera).

Geofencing
Geofencing definiert virtuelle Grenzen in der Karte, die der Roboter nicht überquert — z.B. Türbereiche, Bereiche mit hohem Fußgängeraufkommen oder gesperrte Zonen. Geofencing-Einstellungen sind softwareseitig konfigurierbar und gehören zur Einrichtung durch den Integrator.

Flottenmanagement und Betrieb

Fleet Management
Fleet Management bezeichnet die zentrale Steuerung, Überwachung und Koordination mehrerer Roboter gleichzeitig. Eine Fleet-Management-Software zeigt den Status aller Geräte (Position, Akkuladung, Aufgabe, Fehler) in Echtzeit und verteilt Aufgaben. Ab zwei Robotern im selben Bereich ist Fleet Management empfohlen, um Kollisionen und Blockaden zu vermeiden. Ein Beispiel: Ein Einkaufszentrum betreibt zwei Gausium Phantas für verschiedene Bereiche — ohne Fleet Management würden beide denselben Gang zur gleichen Zeit einplanen und sich blockieren.

Multi-Robot Coordination
Wenn mehrere Roboter in einem Bereich fahren, müssen sie sich gegenseitig “sehen” und Fahrwege koordinieren. Dafür kommunizieren sie über die Fleet-Management-Plattform oder direkt per WLAN. Ohne Koordination blockieren sich Roboter gegenseitig oder fahren unnötige Umwege.

OTA-Update — Over the Air Update
OTA-Updates ermöglichen es, Software und Firmware des Roboters per Netzwerkverbindung zu aktualisieren, ohne physischen Zugriff auf das Gerät. Für Flottenoperatoren bedeutet das: Sicherheits-Patches, neue Funktionen oder Karten-Updates lassen sich zentral einspielen. Voraussetzung ist eine stabile WLAN-Verbindung am Einsatzort.

RaaS — Robot as a Service
RaaS ist ein Betriebsmodell, bei dem Sie keinen Roboter kaufen, sondern als monatliches Abonnement mieten. Inbegriffen sind in der Regel Gerät, Wartung, Software und Support. Das Modell schont die Liquidität, vermeidet Abschreibungsrisiken und überträgt die technische Verantwortung an den Anbieter. SEBOTICS bietet RaaS über das SERC-Modell an.

SLA — Service Level Agreement
Ein SLA definiert vertraglich, welche Reaktions- und Reparaturzeiten beim Ausfall eines Roboters gelten, welche Wartungsintervalle vorgesehen sind und welche Ersatzteilversorgung sichergestellt ist. Für produktionskritische Einsätze ist ein klares SLA unverzichtbar.

Uptime
Uptime beschreibt den Anteil der Zeit, in der ein Roboter betriebsbereit und einsatzfähig ist. Ein Reinigungsroboter mit 90% Uptime ist in 90% der geplanten Betriebsstunden aktiv. Herstellerangaben beziehen sich oft auf ideale Bedingungen — praxisnahe Werte liegen bei gut gewarteten Geräten typischerweise darunter.

Hardware und Komponenten

Andockstation (Ladestation)
Die Andockstation lädt den Akku des Roboters. Moderne Roboter fahren bei niedrigem Akkustand selbstständig zur Station, laden und kehren danach in den Betrieb zurück. Platzierung und Zugänglichkeit der Ladestation sind Teil der Installationsplanung.

Nutzlast
Die Nutzlast gibt an, welche maximale Zuladung ein Transportroboter bewegen kann. Der Juno AX6113 etwa ist für den Tabletop-Transport ausgelegt, der T300 trägt bis ca. 300 kg in der Intralogistik. Nutzlastangaben des Herstellers gelten unter Idealbedingungen — bei Steigungen, unebenem Boden oder häufigem Beschleunigen/Bremsen kann die effektive Last geringer sein. Ein Logistikbetrieb mit schwerem Rollmaterial setzt daher eher einen Juno Lift oder T300 ein, während leichtere Transporte im Hospitality-Bereich der JunoBot AX6113 übernimmt.

3D-Kamera / Tiefenkamera (Depth Sensor)
Tiefenkameras messen neben der Farbe auch die Entfernung zu jedem Bildpunkt. Sie helfen Robotern dabei, Hindernisse in verschiedenen Höhen zu erkennen — also auch Objekte, die ein 2D-LiDAR-Scanner (der nur eine horizontale Ebene abtastet) übersehen würde. Glasscheiben und spiegelnde Oberflächen können Tiefenkameras überlasten.

IMU — Inertial Measurement Unit
Die IMU misst Beschleunigung und Rotation des Roboters in allen Achsen. Sie ergänzt LiDAR und Odometrie bei der Positionsbestimmung, besonders wenn der Roboter kurzzeitig keine guten Sensordaten hat (z.B. in engen Kurven oder bei Erschütterungen).

Odometrie
Odometrie ist die Schätzung der zurückgelegten Strecke auf Basis von Raddrehungen. Sie ist einfach und schnell, akkumuliert aber Fehler über die Zeit (Räder rutschen, Untergrund variiert). Deshalb wird Odometrie in modernen AMRs immer mit anderen Sensoren (LiDAR, IMU) fusioniert.

Einsatzkonzepte und Prozesse

Site-Survey
Vor der Roboter-Installation führt der Integrator einen Site-Survey durch. Dabei wird die Einsatzumgebung auf Tauglichkeit geprüft: Bodenbeschaffenheit, WLAN-Abdeckung, Schwellenhöhen, Engstellen, Lichtbedingungen. Das Ergebnis fließt in die Empfehlung des richtigen Robotermodells und in die Installationsplanung ein.

Pilot (Pilotphase)
In der Pilotphase wird ein oder mehrere Roboter im realen Betrieb getestet, bevor ein größeres Rollout beschlossen wird. Ziel ist es, das Einsatzszenario zu validieren, die Konfiguration zu optimieren und die Akzeptanz im Team zu prüfen. Bei SEBOTICS ist die Pilotphase fester Bestandteil des Rollout-Prozesses.

Rollout
Rollout bezeichnet die Skalierung nach einem erfolgreichen Piloten — d.h. die Einführung mehrerer Roboter an einem oder mehreren Standorten. Ein strukturierter Rollout beinhaltet Mitarbeiterschulungen, Dokumentation, SLA-Verträge und Fleet-Management-Einrichtung.

ROI — Return on Investment
ROI gibt an, ab wann sich die Investition in einen Roboter amortisiert hat. Die Berechnung berücksichtigt Anschaffungs- oder Mietkosten, eingesparte Personalstunden, Betriebskosten und Wartungskosten. Als Faustregel liegen die realen Flächenleistungen von Reinigungsrobotern bei ca. 60–70% der Datenblattwerte — das sollte in die ROI-Berechnung einfließen.

Use Case
Der Use Case beschreibt den konkreten Anwendungsfall: welcher Roboter, in welchem Bereich, für welche Aufgabe. Verschiedene Einsatzbereiche (Reinigung, Transport, Pflege, Hospitality) haben unterschiedliche Anforderungen an Robotermodell, Konfiguration und Integration. Ein klarer Use Case vor dem Kauf spart spätere Anpassungskosten.

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen AMR und AGV?
AGVs folgen festen Führungsbahnen (Magnete, Linien) und sind in ihrer Flexibilität eingeschränkt. AMRs navigieren frei anhand von Karten und Sensorik, passen sich Änderungen der Umgebung an und weichen Hindernissen dynamisch aus. AMRs sind aufwändiger in der Einrichtung, aber deutlich flexibler im Betrieb.

Kann jeder Roboter SLAM nutzen?
SLAM ist in modernen AMRs Standard. Günstigere oder ältere Modelle nutzen jedoch vereinfachte Navigationsmethoden ohne vollständiges SLAM. Beim Kauf lohnt es sich zu fragen, wie die Karte erstellt wird und wie stabil die Navigation bei Umgebungsänderungen ist.

Was brauche ich für Fleet Management?
Eine stabile WLAN-Infrastruktur im Einsatzbereich, eine Fleet-Management-Software (häufig vom Hersteller mitgeliefert) und einen definierten Prozess für Auftragsverteilung. Bei kleinen Flotten (1–2 Roboter) reicht oft die native Herstellersoftware. Bei größeren Flotten oder standortübergreifendem Betrieb lohnt sich eine dedizierte Plattform.

Was kostet RaaS im Vergleich zum Kauf?
Das hängt von Modell, Laufzeit und eingeschlossenem Service ab. RaaS eignet sich besonders, wenn Liquidität geschont werden soll, das Einsatzszenario noch getestet wird oder wenn volle Wartungsverantwortung beim Anbieter bleiben soll. Ein direkter Vergleich mit Kauf lässt sich im Erstgespräch kalkulieren.

Wie lange dauert ein Site-Survey?
Bei einem einzelnen Standort mit überschaubarer Fläche dauert ein Site-Survey typischerweise einen halben bis einen Tag. Der Aufwand steigt mit der Anzahl der Geschosse, der Komplexität des Gebäudes und der Anzahl der geplanten Roboter.

Weiterführende Themen

Für konkrete Einsatzbereiche mit realen Modellen:

Wenn Sie einen konkreten Use Case planen und wissen möchten, welcher Roboter passt: Das Erstgespräch mit SEBOTICS kostet 30 Minuten und liefert eine klare Einschätzung zu Modell, Einsatz und Investitionsrahmen.

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