دعونا نلقي نظرة على تصنيف الروبوتات بالتفصيل:

1) الروبوت الديكارتي:
تُعرف أيضًا باسم: الروبوتات الخطية/روبوتات XYZ/روبوتات الجسر

يمكن تعريف الروبوت الديكارتي بأنه روبوت صناعي تكون محاور التحكم الرئيسية فيه ثلاثة بشكل خطي وتكون بزوايا قائمة على بعضها البعض.

بفضل بنيتها الصلبة، تستطيع هذه الروبوتات حمل حمولات ثقيلة. كما يمكنها أداء بعض الوظائف مثل الالتقاط والوضع، والتحميل والتفريغ، ومناولة المواد، وغيرها. تُسمى الروبوتات الديكارتية أيضًا روبوتات القنطرية لأن عضوها الأفقي يدعم طرفيها.

تُعرف الروبوتات الديكارتية أيضًا بالروبوتات الخطية أو روبوتات XYZ لأنها مزودة بثلاثة مفاصل دوارة لتجميع محاور XYZ.

التطبيقات:
يمكن استخدام الروبوتات الديكارتية في أعمال الختم، ومناولة قوالب البلاستيك، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وفي آلات التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC). تعمل آلات الالتقاط والوضع والرسامات وفقًا لمبدأ الروبوتات الديكارتية، حيث يمكنها التعامل مع الأحمال الثقيلة بدقة عالية في تحديد المواقع.

المزايا:

• دقة عالية وسرعة
• تكلفة أقل
• إجراءات تشغيل بسيطة
• حمولات عالية
• عمل متعدد الاستخدامات للغاية
• يبسط أنظمة التحكم الرئيسية والروبوتية

العيوب:

تتطلب مساحة كبيرة للعمل

2) روبوت سكارا

يشير اختصار SCARA إلى ذراع الروبوت التجميعي المتوافق الانتقائي أو ذراع الروبوت المفصلي المتوافق الانتقائي.

طُوِّر الروبوت تحت إشراف هيروشي ماكينو، الأستاذ بجامعة ياماناشي. أذرع SCARA مرنة على المحورين XY وZ صلبة، مما يُتيح لها التأقلم مع الثقوب في المحورين XY.

في اتجاه XY، سيكون ذراع روبوت SCARA متجاوبًا وقويًا في اتجاه Z بفضل تصميم مفصل SCARA المتوازي المحاور. ومن هنا جاء مصطلح "التوافق الانتقائي".

يُستخدم هذا الروبوت في أنواع مختلفة من عمليات التجميع، حيث يُمكن إدخال دبوس دائري في فتحة دائرية دون الحاجة إلى ربطه. هذه الروبوتات أسرع وأنظف من أنظمة الروبوتات المماثلة، وهي مبنية على هياكل تسلسلية، ما يعني أن المحرك الأول يجب أن يحمل جميع المحركات الأخرى.

التطبيقات:
يتم استخدام روبوتات SCARA في التجميع والتعبئة والتغليف والتحميل على الآلات.

المزايا:

• قدرات عالية السرعة
• أداء رائع في التطبيقات ذات الشوط القصير والتجميع السريع والالتقاط والوضع
• يحتوي على مظروف عمل على شكل دونات

العيوب

يتطلب روبوت SCARA عادةً وحدة تحكم روبوت مخصصة بالإضافة إلى وحدة التحكم الرئيسية مثل PLC/PC.

3) الروبوت المفصل

يمكن تعريف الروبوت المفصل بأنه روبوت ذو مفصل دوار ويمكن أن تتراوح هذه الروبوتات من الهياكل البسيطة ذات المفصلين إلى الأنظمة ذات 10 مفاصل متفاعلة أو أكثر.

تستطيع هذه الروبوتات الوصول إلى أي نقطة أثناء عملها في فضاءات ثلاثية الأبعاد. من ناحية أخرى، يمكن أن تكون مفاصل الروبوتات المفصلية متوازية أو متعامدة، حيث تكون بعض أزواج المفاصل متوازية والبعض الآخر متعامدًا. ولأن الروبوتات المفصلية تحتوي على ثلاثة مفاصل دوارة، فإن بنيتها تشبه إلى حد كبير بنية الذراع البشرية.

التطبيقات:

يمكن استخدام الروبوتات المفصلة في روبوتات تعبئة الطعام (المخابز)، وتصنيع الجسور الفولاذية، وقطع الفولاذ، والتعامل مع الزجاج المسطح، والروبوتات الثقيلة التي تحمل حمولة 500 كجم، والأتمتة في صناعة الصب، والروبوتات المقاومة للحرارة، وصب المعادن، واللحام النقطي.

المزايا

• سرعة عالية
• مظروف عمل كبير
• رائع في تطبيقات التحكم الفريدة واللحام والطلاء

العيوب:

يتطلب عادةً وحدة تحكم روبوت مخصصة بالإضافة إلى وحدة التحكم الرئيسية مثل PLC/PC

4) الروبوتات المتوازية

تُعرف الروبوتات المتوازية أيضًا باسم المتلاعبين المتوازيين أو منصات ستيوارت المعممة.

الروبوت الموازي هو نظام ميكانيكي يستخدم عدة سلاسل تسلسلية يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر لدعم منصة واحدة أو محرك نهائي.

علاوة على ذلك، يمكن تشكيل روبوت متوازي من ستة محركات خطية تُحافظ على قاعدة متحركة لأجهزة مثل أجهزة محاكاة الطيران. تمنع هذه الروبوتات الحركات الزائدة، ولتنفيذ هذه الآلية، صُممت سلسلتها لتكون قصيرة وبسيطة.

وهم معروفون باسم:
• آلات طحن عالية السرعة والدقة
• معالجات دقيقة مثبتة على المحرك النهائي لمعالجات متسلسلة أكبر حجمًا ولكنها أبطأ
• أمثلة على الروبوتات المتوازية

التطبيقات

• تُستخدم الروبوتات المتوازية في تطبيقات صناعية مختلفة مثل:
• أجهزة محاكاة الطيران
• محاكيات السيارات
• في عمليات العمل
• الفوتونيات / محاذاة الألياف البصرية

تُستخدم هذه الروبوتات بشكل محدود في مساحات العمل. إجراء عملية مُرادة أمرٌ صعبٌ للغاية، وقد يؤدي إلى حلول متعددة. من الأمثلة الشائعة على الروبوتات المتوازية منصة ستيوارت وروبوت دلتا.

المزايا

• سرعة عالية جدًا
• غلاف عمل على شكل عدسة لاصقة
• يتميز بالسرعة العالية وخفيف الوزن في تطبيقات الالتقاط والوضع (تغليف الحلوى)

العيوب

يتطلب وحدة تحكم روبوت مخصصة بالإضافة إلى وحدة التحكم الرئيسية مثل PLC/PCs

برمجة الروبوتات للقيام بمهام مطلوبة:

يُبرمج البشر الروبوتات لأداء مهام معقدة وضرورية. لنلقِ نظرة على كيفية برمجة الروبوتات لأداء الوظيفة المطلوبة:

الأوامر الموضعية:يمكن للروبوت تنفيذ الموضع المطلوب باستخدام واجهة المستخدم الرسومية أو الأوامر النصية التي يمكن من خلالها تحديد موضع XYZ الأساسي وتحريره.

قلادة تعليمية:باستخدام طريقة تعليم المعلقات، يمكننا تعليم الروبوت المواضع.

تعتبر Teach pendent وحدة تحكم وبرمجة محمولة تحتوي على القدرة على إرسال الروبوت يدويًا إلى الموضع المطلوب.

يمكن فصل وحدة التعليم المعلقة بعد اكتمال البرمجة. لكن الروبوت يُشغّل البرنامج المُثبّت في وحدة التحكم.

القيادة من الأنف:تقنية "القيادة بالأنف" (Lead-by-the-nose) هي تقنية سيعتمدها العديد من مصنعي الروبوتات. في هذه الطريقة، يمسك مستخدم بذراع الروبوت، بينما يُدخل شخص آخر أمرًا يُساعد على فصل طاقة الروبوت، مما يجعله في حالة ركود.

بعد ذلك، يُمكن للمستخدم تحريك الروبوت إلى الوضع المطلوب (يدويًا)، بينما يُسجّل البرنامج هذه الأوضاع في الذاكرة. يستخدم العديد من مُصنّعي الروبوتات هذه التقنية لرشّ الطلاء.

محاكي الروبوتات:يُغني مُحاكي الروبوتات عن الاعتماد على التشغيل الفعلي لذراع الروبوت. يُساعد اتباع هذه الطريقة على توفير الوقت في تصميم تطبيقات الروبوتات، ويُعزز مستوى الأمان. من ناحية أخرى، يُمكن اختبار البرامج (المكتوبة بلغات برمجة مُختلفة)، وتشغيلها، وتعليمها، وتصحيح أخطائها باستخدام برنامج محاكاة الروبوتات.

مشغل الآلة:يمكن لمشغل الآلة إجراء تعديلات داخل البرنامج. يستخدم هؤلاء المشغلون وحدات شاشة لمس تعمل كلوحة تحكم للمشغل.