Der Arbeitsbereich ist der Bereich, den ein Roboter mit seinem Endeffektor erreichen kann. Es handelt sich um den dreidimensionalen Raum, in dem der Roboter arbeiten kann. Alles außerhalb des Arbeitsbereichs ist unerreichbar. Dinge innerhalb des Arbeitsbereichs können in einer bestimmten Ausrichtung erreichbar sein, in einer anderen jedoch nicht.

Der Arbeitsraum hängt von der Geometrie des Roboters ab. Ein kartesischer Roboter hat einen rechteckigen Arbeitsraum. Ein SCARA-Roboter hat einen zylindrischen Arbeitsraum. Ein Knickarmroboter hat einen komplexen, unregelmäßigen Arbeitsraum in Form eines Kleckses. Der Arbeitsraum hängt auch von den Gelenkgrenzen ab. Ein Gelenk, das sich nicht über 180 Grad hinaus drehen kann, halbiert den Arbeitsraum.

Überlegungen zum Arbeitsplatz

• Erreichbarer Arbeitsbereich: alle Punkte, die der Roboter berühren kann.
• Flexibler Arbeitsbereich: Punkte, die der Roboter in jeder Ausrichtung erreichen kann.
• Gelenkgrenzen verringern den Arbeitsbereich.
• Singularitäten erzeugen Lücken im Arbeitsbereich.
• Hindernisse und Selbstkollisionen schränken es zusätzlich ein.

Der Arbeitsbereich ist ein entscheidendes Kriterium bei der Roboterauswahl. Ein Roboter mit großem Arbeitsbereich kann einen großen Bereich abdecken. Ein Roboter mit kleinem Arbeitsbereich muss hingegen nah am Einsatzort positioniert werden. Die Form des Arbeitsbereichs ist ebenso wichtig wie seine Größe. Ein kugelförmiger Arbeitsbereich eignet sich gut, um Hindernisse zu umgehen. Ein rechteckiger Arbeitsbereich ist für lineare Aufgaben geeignet. Ingenieure erstellen in Simulationen einen Arbeitsraumplan, um sicherzustellen, dass der Roboter jeden benötigten Punkt erreichen kann. Liegt ein Punkt knapp außerhalb des Arbeitsbereichs, stößt der Roboter an seine Grenzen und verliert an Präzision. Liegt er hingegen innerhalb des Arbeitsbereichs, hat der Roboter ausreichend Spielraum. Der Arbeitsbereich definiert die Reichweite des Roboters und legt fest, was möglich ist und was nicht.