قد تكون روبوتات SCARA وروبوتات الذراع المفصلية هي الشكل الأكثر شهرة للروبوتات في السوق اليوم، ولكن ابحث عن روبوتات الجسر لإنجاز المهام الكبيرة في أقل مساحة ممكنة.

تُعدّ الروبوتات الجسرية، أو ما يُعرف بالروبوتات الكارتيزية، شائعة الاستخدام في مجال الأتمتة، إلا أنها لم تُصنّف بعد ضمن فئة الروبوتات المتقدمة. ولكن بفضل تصميمها البسيط، وتكلفتها المنخفضة، وقابليتها للتوسع، بالإضافة إلى وفرة حلول برامج التحكم والمحركات، فإن هذا الوضع آخذ في التغير.

مزايا روبوت الجسر الكارتيزي:

• 3 محاور حركة أو أكثر بأي طول تقريبًا
• قابل للتطوير
• يمكن تحديد حجم علبة التروس والمحرك وفقًا لنطاق الحركة والسرعات
• مناسب للأحمال الخفيفة إلى الثقيلة / المعلقة
• يتميز بالمرونة والكفاءة بفضل قابلية التوسع على المحاور الخطية
• غير مكلف

حقيقة: عادةً ما تنتج الروبوتات المصممة باستخدام الإحداثيات الديكارتية أفضل دقة.

عيوب الروبوت ذي البوابة الكارتيزية:

• لا يمكن تغيير مدى الوصول إلى العوائق أو حولها
• لا يمكن إحكام إغلاق قضبان وأحزمة الانزلاق الخطية بسهولة ضد البيئة.
• غير قائم بذاته: يلزم وجود حامل أو إطار أو أي وسيلة تثبيت أخرى

فوائد نظام الرافعة الجسرية:

تستطيع الروبوتات الجسرية استغلال حيز عمل مكعب كامل يشكل 96% من مساحتها وحجمها. يحتوي الروبوت الكارتيزي على ثلاثة محاور. ومثل نظيراتها العملاقة المعروفة، رافعة الجسر، تُعلق هذه الروبوتات عادةً من عارضة محور X أو X/Y على هيكل صلب. تُعرف الإحداثيات على المحاور الثلاثة عادةً بـ X وY وZ. يُرتب كل محور بزاوية قائمة للسماح بثلاث درجات من الحركة. تتميز الروبوتات الجسرية أيضًا بدعامات من كلا الطرفين أو من خلال إضافة عنصر ثانٍ. وعلى عكس الروبوتات ذات الأذرع، يمكن تكبير الروبوتات الجسرية بسهولة إلى أبعاد أكبر على المحاور الثلاثة. تُعد الروبوتات الجسرية مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب توجيهًا إضافيًا بسيطًا، أو حيث يمكن تجهيز الأجزاء قبل أن يلتقطها الروبوت.

تتميز كل من الروبوتات الكارتيزية والروبوتات الجسرية بنطاق عمل مستطيل أو مكعب، على عكس الروبوتات المفصلية التي، كالمفاصل في ذراع الإنسان، لها حدود لكل حركة ونطاق حركة قوسي محدد. تُعرض مواصفاتها على شكل درجة حركة بأقواس واسعة، مع رسوم بيانية لدرجات الحركة الموجبة والسالبة، تدور حول مركز قاعدتها، واتجاه كل محور. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه غالبًا ما يتعين تكييف مساحة العمل نفسها مع نطاقات العمل غير المألوفة هذه، بدلًا من أن يتكيف الروبوت مع مساحة العمل.

بفضل هيكلها الصلب خفيف الوزن، تتميز الروبوتات الكارتيزية/الجسرية بدقة عالية وقابلية تكرار ممتازة. ونظرًا لبساطة تصميمها، يسهل برمجة هذه الروبوتات وتصورها عند تقييم أنظمة الأتمتة الجديدة. والأهم من ذلك، أن معظم الروبوتات الجسرية قابلة للتخصيص. فمن خلال مجموعة واسعة من خيارات المحركات وعلب التروس، وصولًا إلى المكونات والمواد، تكون هذه الروبوتات جاهزة لمواجهة تحديات البيئات الرطبة والخطرة والملوثة.

يُعدّ الروبوت ذو الإحداثيات الديكارتية خيارًا مرغوبًا للغاية في مجال التصنيع نظرًا لتصميمه البسيط نسبيًا وسهولة تشغيله. فبفضل إمكانية استبدال المحاور الفردية بسهولة، يقلّ وقت التوقف عن العمل وتُخفّض تكاليف الصيانة إلى أدنى حد. إضافةً إلى ذلك، يُمكن تفكيك النظام بأكمله إلى أجزائه لاستخدامه في تطبيقات متعددة أحادية المحور. والأهم من ذلك، أن هذه الأنظمة غير مكلفة مقارنةً بالروبوتات الأخرى الأكثر تعقيدًا.

تطبيقات نظام البوابات:

تتميز الروبوتات الجسرية بوجود جميع محاورها فوق منطقة العمل، مما يجعلها مثالية لعمليات العمل العلوية. ويمكن استخدامها لحمل وتحديد موضع مجموعة متنوعة من الأدوات الطرفية، مثل تلك المستخدمة في:

• حَشد
• التوزيع والتعبئة
• التثبيت والربط بالبراغي
• السكاكين الطائرة
• تحديد موضع الكاميرا والمسح الضوئي
• القطع - بالليزر والقطع المائي
• الأتمتة العامة
• الفهرسة والفرز
• تقتيش
• التحميل والتفريغ
• مناولة المواد
• التعبئة والتغليف والتعبئة على منصات نقالة وتجميع الوحدات
• أنظمة الالتقاط والوضع
• الطباعة والرسم
• مصاعد المنتجات، ومصاعد نقل الطعام، والمصاعد العادية
• رش
• أتمتة المسرح
• إنتاج الفيديو
• اللحام

يُقال إنّ الرافعات الجسرية هي العمود الفقري للصناعة الحديثة. تخيّل ذلك... ملايين الروبوتات الجسرية جُمعت وبِيعت في آلات جاهزة للاستخدام، مثل تلك المستخدمة في تجميع المكونات الإلكترونية وأنظمة الالتقاط والوضع الروبوتية. وحتى اليوم، تُعدّ الرافعات الجسرية الخطية XYZ الركيزة الأساسية في صناعات قياس إحداثيات أدوات الآلات، وذلك بفضل دقتها وصلابتها. هذا النوع من الروبوتات مناسبٌ بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب توجيهًا إضافيًا بسيطًا، أو حيث يمكن تجهيز الأجزاء قبل أن يلتقطها الروبوت.

غالباً ما يتم تجاهل روبوت الجسر الكارتيزي، إلا أنه جزء لا يتجزأ من صناعة الأتمتة الحديثة، ويجب دائماً أخذه في الاعتبار عند تطوير أنظمة أتمتة جديدة نظراً لمرونته وكفاءته وسهولة تنفيذه.