ما هو الروبوت الصناعي؟ ممَّ يُصنع؟ كيف يتحرك؟ كيف تتحكم به؟ ما وظيفته؟
ربما لديك الكثير من الأسئلة حول صناعة الروبوتات الصناعية. ستساعدك هذه النقاط المعرفية التسعة على فهم أساسيات الروبوتات الصناعية بسرعة.
1. ما هو الروبوت الصناعي؟
الروبوت آلة تتمتع بدرجات حرية أكبر في الفضاء ثلاثي الأبعاد، ويمكنها تنفيذ العديد من الحركات والوظائف المجسمة. ويُستخدم الروبوت الصناعي في الإنتاج الصناعي للروبوتات. ومن خصائصه: قابلية البرمجة، وإمكانية التجسيد، والشمولية، والهندسة الميكانيكية.
2. ما هي أنظمة الروبوتات الصناعية؟ ماذا يعني ذلك؟ماذا تفعل؟
نظام القيادة: ناقل الحركة الذي يجعل الروبوت يعمل.
نظام الهيكل الميكانيكي: نظام ميكانيكي متعدد درجات الحرية يتكون من جسم الطائرة والذراع والأداة في نهاية المعالج.
نظام الاستشعار: يتكون من وحدة استشعار داخلية ووحدة استشعار خارجية للحصول على معلومات حول حالة البيئة الداخلية والخارجية.
نظام التفاعل بين الروبوت والبيئة: هو النظام الذي يحقق التفاعل والتنسيق بين الروبوتات الصناعية والمعدات في البيئة الخارجية.
نظام التفاعل بين الإنسان والآلة: يشارك المشغل في التحكم بالروبوت وجهاز اتصال الروبوت.
نظام التحكم: وفقًا لبرنامج تعليمات تشغيل الروبوت وإشارة التغذية الراجعة من المستشعر للتحكم في آلية تنفيذ الروبوت لإكمال الحركة والوظيفة المحددة.
3. ما معنى حرية الروبوت؟
تشير درجة الحرية إلى عدد حركات الروبوت على المحور الإحداثي بشكل مستقل، والتي لا تشمل فتح وإغلاق مخلب اليد (الأداة الطرفية). في الفضاء ثلاثي الأبعاد، يلزم ست درجات حرية لتحديد موضع الجسم واتجاهه، وثلاث درجات حرية لتحديد موضعه (الخصر، والكتف، والكوع)، وثلاث درجات حرية لتحديد اتجاهه (الميل، والانحراف، والتدحرج).
يتم تصميم الروبوتات الصناعية وفقًا للغرض منها وقد تكون أقل أو أكبر من ست درجات من الحرية.
4. ما هي المعايير الرئيسية المشاركة في الروبوتات الصناعية؟
درجات الحرية، ودقة التموضع المتكررة، ونطاق العمل، وسرعة العمل القصوى، والقدرة على الحمل.
٥. ما هي وظائف جسم الطائرة والذراع؟ ما الذي يجب الانتباه إليه؟
جسم الطائرة جزء من الذراع الداعم، والذي يُحقق عادةً حركة الرفع والميل. يجب تصميم جسم الطائرة بصلابة واستقرار كافٍ؛ يجب أن تكون الحركة مرنة، ويجب ألا يكون طول غلاف التوجيه قصيرًا جدًا لتجنب ظاهرة التعثر، ويجب أن يكون هناك جهاز توجيه بشكل عام؛ يجب أن يكون تصميم الهيكل معقولًا، حيث يتحمل الذراع الحمل الثابت والديناميكي لليد والمعصم وقطعة العمل، خاصةً عندما تُنتج الحركة عالية السرعة قوة جمود كبيرة، مما يُسبب صدمة ويؤثر على دقة التموضع.
عند تصميم الذراع، يجب مراعاة متطلبات الصلابة العالية، والتوجيه الجيد، وخفة الوزن، وسلاسة الحركة، ودقة تحديد المواقع العالية. يجب أن تكون أنظمة النقل الأخرى قصيرة قدر الإمكان لتحسين دقة وكفاءة النقل. يجب أن يكون تصميم كل مكون معقولاً، وأن يكون التشغيل والصيانة سهلين. في ظروف خاصة، يجب مراعاة تأثير الإشعاع الحراري في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، والحماية من التآكل في البيئات المسببة للتآكل. في البيئات الخطرة، يجب مراعاة مكافحة الشغب.
6. ما هي الوظيفة الأساسية لدرجة الحرية على المعصم؟
تتعلق درجة حرية المعصم بشكل أساسي بتحقيق الوضعية المطلوبة لليد. ولتمكين اليد من الدوران في أي اتجاه، يمكن للمعصم تحقيق دوران المحاور الإحداثية الثلاثة X وY وZ في الفضاء. أي أنه يتمتع بثلاث درجات حرية، وهي: درجة الانعكاس، والانحراف.
7. وظائف وخصائص الأدوات الطرفية للروبوت
اليد الروبوتية هي مُكوّن يُستخدم لحمل قطعة عمل أو أداة. وهي مُكوّن مُنفصل يُمكن أن يحتوي على مخلب أو أداة خاصة.
٨. وفقًا لمبدأ التثبيت، ما هي أنواع أدوات القطع الطرفية؟ وما هي أشكالها المحددة؟
وفقًا لمبدأ التثبيت، يتم تقسيم يد التثبيت النهائية إلى فئتين: تشمل فئة التثبيت نوع الدعم الداخلي، ونوع التثبيت الخارجي، ونوع التثبيت الخارجي المترجم، ونوع الخطاف، ونوع الزنبرك؛ تشمل فئة الامتصاص نوع الشفط المغناطيسي ونوع الشفط الهوائي.
9. ما الفرق بين النقل الهيدروليكي والهوائي في قوة التشغيل وأداء النقل وأداء التحكم؟
قوة التشغيل. يمكن للضغط الهيدروليكي الحصول على حركة خطية كبيرة وقوة دوران، والاستيلاء على وزن 1000 إلى 8000 نيوتن؛ يمكن لضغط الهواء الحصول على قوة حركة خطية صغيرة وقوة دوران، ووزن الاستيلاء أقل من 300 نيوتن.
أداء ناقل الحركة. يتميز ناقل الحركة بانضغاطية هيدروليكية منخفضة، وسلاسة نقل عالية، وعدم وجود أي تأثير، وغياب أي تأخير في النقل، مما يعكس سرعة حركة حساسة تصل إلى 2 متر/ثانية. لزوجة الهواء المضغوط منخفضة، وفقدان خط الأنابيب ضئيل، ومعدل التدفق كبير، والسرعة عالية، لكن ثباته ضعيف عند السرعات العالية، والتأثير خطير. عادةً ما تتراوح سرعة الأسطوانة بين 50 و500 مم/ثانية.
أداء التحكم. من السهل التحكم في الضغط والتدفق الهيدروليكي، ويتم تنظيم السرعة بشكل مستمر من خلال التنظيم؛ أما الضغط المنخفض، فيصعب التحكم فيه بدقة، وعادةً ما لا يتم التحكم فيه بواسطة السيرفو.
وقت النشر: ٧ ديسمبر ٢٠٢٢
