ذراع الروبوت سداسية المحاور روبوت صناعي تتيح له مفاصله الدوّارة الستة الوصول إلى نقطة ضمن نطاق عمله بأي زاوية مطلوبة. وهي أكثر أنواع الروبوتات استخداماً، من اللحام والطلاء إلى المناولة والتجميع. في هذا المقال نشرح ما يفعله كل محور، ولماذا يلزم ستة محاور بالضبط، وكيف يُختار بين 4 و5 و6 محاور.
المحاور واحداً تلو الآخر
| المحور | الوظيفة |
|---|---|
| المحور 1 (القاعدة) | يدوّر الروبوت كاملاً حول قاعدته. |
| المحور 2 (الكتف) | يميل الذراع السفلية إلى الأمام والخلف؛ ويتيح للروبوت أن يمتد. |
| المحور 3 (المرفق) | يحرك الذراع العلوية لأعلى ولأسفل؛ ويضبط الارتفاع والامتداد معاً. |
| المحور 4 (دوران الساعد) | يدوّر الساعد حول محوره. |
| المحور 5 (ميل المعصم) | يثني المعصم لأعلى ولأسفل. |
| المحور 6 (دوران الشفة) | يدوّر الأداة (الشعلة، الماسك) حول محورها. |
تحدد المحاور الثلاثة الأولى أين تكون الأداة؛ وتحدد المحاور الثلاثة الأخيرة بأي زاوية تُمسك.
لماذا 6 محاور بالضبط؟
يُعرَّف موضع الجسم واتجاهه في الفراغ بست قيم: ثلاث للموضع (X وY وZ) وثلاث زوايا دوران. والروبوت سداسي المحاور يستطيع ضبط القيم الست كلها بشكل مستقل، لذا يمكنه الاقتراب من أي نقطة ضمن مداه بالزاوية المطلوبة. وهذا ما يتيح لشعلة اللحام ملاقاة خط اللحام بالزاوية الصحيحة أو لمسدس الطلاء البقاء عمودياً على السطح.
مقارنة بين 4 و5 و6 و7 محاور
- 4 محاور: تبقى الأداة دائماً أفقية أو عمودية. تكفي للتنضيد والالتقاط والوضع البسيط؛ وهي أسرع وأرخص.
- 5 محاور: ينقصها درجة حرية دورانية واحدة، فبعض الزوايا خارج متناولها. تُستخدم لأعمال متكررة محددة.
- 6 محاور: تصل إلى كل زاوية؛ وهي المعيار للأعمال المتنوعة.
- 7 محاور: المحور الإضافي يسهّل العمل حول العوائق وفي الأماكن الضيقة. وكثيراً ما تُسمى السكة الخطية تحت الروبوت أيضاً «المحور السابع».
كيف يحسب الروبوت: الكينماتيكا العكسية
تقولون للروبوت «أحضر الشعلة إلى هذه النقطة بهذه الزاوية»؛ فتحسب وحدة التحكم كم درجة يجب أن يدور كل محور. ويُسمى هذا الحساب الكينماتيكا العكسية. وغالباً يمكن الوصول إلى النقطة نفسها بأكثر من وضعية للذراع، فتختار وحدة التحكم إحداها.
النقطة الشاذة: عندما يصطف المحوران 4 و6 على استقامة واحدة لا يستطيع الروبوت أن يقرر أيهما يدوّر فيحاول تدويرهما بسرعة كبيرة. ويُتجنب هذا الوضع أثناء البرمجة وتصميم الخلية. ونمذجة الخلية مسبقاً بـ التحليل الحركي تكشف مثل هذه المشكلات قبل الإنتاج.
اختيار ذراع روبوت سداسية المحاور
- الحمولة: وزن الأداة والقطعة، إضافة إلى العزم عند المعصم.
- مدى الوصول: يجب أن يكون أبعد نقطة في القطعة ممكن الوصول إليها بالزاوية المطلوبة.
- التكرارية: حاسمة لثبات جودة اللحام والتجميع.
- تمرير الكابلات والخراطيم: مرور كابل الشعلة عبر المعصم يؤثر في خطر التشابك.
- درجة الحماية: الملاءمة للغبار والرذاذ والماء.
أذرع الروبوت من DKT
نُعدّ أذرع الروبوت لدينا بعدد محاور من 4 إلى 6 وبطول بين 2 و4 أمتار حسب العمل، ونصنعها بأنفسنا أو نوفّرها. ونركّب على كل منها نظام الرؤية الآليةالقائم على الكاميرا والليزر. وفي روبوت اللحام بالذكاء الاصطناعي يضع اللحّام علامة بالطباشير على موضع اللحام؛ فيتعرف الروبوت على العلامة ويحل الكينماتيكا العكسية بنفسه ويلحم.
الخلاصة
- المحاور الثلاثة الأولى تحدد الموضع؛ والثلاثة الأخيرة تحدد زاوية الأداة.
- ستة محاور تتيح للروبوت الوصول إلى كل نقطة في نطاقه بأي زاوية.
- للالتقاط والوضع البسيط والتنضيد قد تكفي 4 محاور.
- يجب مراعاة النقاط الشاذة في تصميم الخلية والبرمجة.
كم محوراً تحتاجون؟
أرسلوا صورة قطعتكم والنقاط التي يجب أن يصل إليها الروبوت؛ وسنحدد معاً عدد المحاور ومدى الوصول.
لخدماتنا راجعوا صفحة ذراع الروبوت الصناعي ؛ ولأنواع الروبوتات راجعوا ما هو الروبوت الصناعي؟