مع توسع عالم الروبوتات في المجال الصناعي، من الحكمة أن نتعرف على الأنواع المتعددة المتاحة وقدراتها.

في مجال الأتمتة الصناعية اليوم، تُنجز الروبوتات مهامًا صعبة وخطيرة ومتكررة. تشمل هذه المهام رفع الأشياء الثقيلة، وجمع القطع وتركيبها، وتجميع المكونات، أو مساعدة العمل اليدوي في فرز المنتجات. يمكن تصنيف الروبوتات إلى عدة فئات بناءً على حركتها، ودرجات حريتها، ومحاور دورانها، ووظيفتها.

الروبوتات الثابتة

الروبوتات الثابتة هي تلك التي تؤدي مهامها دون تغيير مواقعها. يرتبط مصطلح "ثابت" بقاعدة الروبوت أكثر من الروبوت بأكمله. يتحرك الروبوت فوق القاعدة لأداء العملية المطلوبة. تتحكم هذه الروبوتات ببيئتها من خلال التحكم في موضع واتجاه المؤثر النهائي. يمكن أن يكون المؤثر النهائي جهاز حفر أو لحام أو قابض.

تنقسم الروبوتات الثابتة إلى مجموعات مختلفة:

الروبوتات الديكارتية/الجسرية

الروبوتات الديكارتية، أو الروبوتات الجسرية (المعروفة أيضًا باسم الروبوتات المستقيمة)، مزودة بثلاث وصلات خطية تستخدم نظام الإحداثيات الديكارتية. تعمل هذه الروبوتات على المحاور x وy وz باستخدام قضبان توجيه خطية. تساعد هذه القضبان على توجيه المؤثر النهائي إلى الموضع الصحيح عن طريق تحريك كل قضيب توجيه خطي على المحور المقابل. تُستخدم هذه الروبوتات عادةً في أعمال الالتقاط والوضع، وتطبيق مواد الختم، وعمليات التجميع، أو التعامل مع أدوات الآلات واللحام بالقوس الكهربائي.

الروبوتات الأسطوانية

يحتوي الروبوت الأسطواني على مفصل دوار واحد على الأقل عند القاعدة ومفصل منشوري واحد على الأقل لربط الوصلات. على طول محور المفصل، يستخدم المفصل الدوار حركة دورانية؛ وعلى طول المفصل المنشوري، يتحرك بحركة خطية. تحدث حركتهما داخل غلاف عمل أسطواني الشكل. تُستخدم الروبوتات الأسطوانية في عمليات التجميع، والتعامل مع أدوات الآلات وآلات الصب، واللحام النقطي.

الروبوتات الكروية

تُعرف هذه الروبوتات أيضًا باسم الروبوتات القطبية. يتصل ذراعها بالقاعدة بمفصل لولبي، وتتكون من مفصلين دوارين ومفصل خطي واحد. تُشكل محاور هذه المفاصل نظام إحداثيات قطبية، وتعمل ضمن غلاف عمل كروي الشكل. تُستخدم هذه الروبوتات في التعامل مع أدوات الآلات، واللحام النقطي، والصب بالقالب، وآلات الصقل، واللحام بالغاز والقوس الكهربائي.

روبوتات سكارا

تُستخدم روبوتات SCARA بشكل أساسي في تطبيقات التجميع. يتكون ذراعها المرن، الأسطواني التصميم، من مفصلين متوازيين يوفران لها مرونةً في مستوى واحد محدد. تُستخدم هذه الروبوتات في أعمال الالتقاط والوضع، وتطبيق مانع التسرب، وعمليات التجميع نظرًا لطبيعة حركتها، مثل الأعمال التي تتطلب حفر أو تثبيت التجميعات، والتعامل مع أدوات الآلات.

الأذرع الروبوتية

تتميز الأذرع الروبوتية، أو الروبوتات المفصلية، بمفاصل دوارة تتراوح بين هيكل بسيط ذي مفصلين وهيكل معقد بعشرة مفاصل أو أكثر. يتصل الذراع بقاعدة ذات مفصل ملتوٍ. تربط المفاصل الدوارة وصلات الذراع؛ كل مفصل هو محور مختلف ويوفر درجة إضافية من الحرية. تحتوي الأذرع الروبوتية الصناعية على أربعة أو ستة محاور. تُستخدم هذه الروبوتات بشكل أساسي في عمليات التجميع التي تتطلب رفعًا ثقيلًا أو حركات خطيرة، والصب بالقالب، وآلات التجهيز، واللحام بالغاز والقوس، وتطبيق الطلاء.

الروبوتات المتوازية

تُعرف الروبوتات المتوازية أيضًا بروبوتات دلتا. وهي مصنوعة من متوازيات أضلاع مفصلية متصلة بقاعدة مشتركة. تُحرك هذه المتوازيات طرفًا واحدًا من ذراع الأدوات في غلاف على شكل قبة. تُستخدم هذه الروبوتات بشكل رئيسي في صناعات الأغذية والأدوية والإلكترونيات. يتميز الروبوت نفسه بدقة حركته، مما يجعله مثاليًا لعمليات الالتقاط والوضع، مثل فرز الأدوية والأغذية.

الروبوتات ذات العجلات

الروبوتات ذات العجلات هي روبوتات تعتمد على المركبات، وتغير مواقعها بمساعدة نظام قيادة أو نظام جنزير. تتميز هذه الروبوتات بسهولة تصنيعها ميكانيكيًا وتكلفة منخفضة. كما أنها سهلة الحركة، وتعمل في بيئات مختلفة، وتأتي بأشكال متنوعة، منها أحادية العجلة، وثنائية العجلات، وثلاثية العجلات، ورباعية العجلات، ومتعددة العجلات، ومجنزرة.

صُمم هذا الروبوت خصيصًا لتشغيل المركبات الأرضية غير المأهولة، ويمكنه التعامل مع مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأحمال وتجاوز معظم التضاريس، بفضل مفاصل الحماية الحاصلة على براءة اختراع. تساعد هذه المفاصل على تثبيت المنصة على التضاريس الوعرة، مما يضمن قدرتها على صعود السلالم دون أن تنقلب. يمكن استخدامه في التضاريس غير المستوية، وكذلك لنقل المعدات في المستودعات أو المباني المكتبية. الروبوت قابل للتخصيص، ما يعني أنه يمكن للمستخدمين إضافة أجهزة استشعار أو أذرع آلية أو حمولات مختلفة لإنجاز المهمة.

الروبوتات ذات الأرجل

الروبوتات ذات الأرجل هي أيضًا روبوتات متحركة، ولكن بحركات أكثر تعقيدًا. تتميز هذه الروبوتات بأرجل آلية للتحكم في حركتها، مما يسمح لها بالأداء بكفاءة على الأراضي غير المستوية. مع ذلك، تميل هذه الروبوتات إلى أن تكون أكثر تكلفةً نظرًا لتعقيدها. تشمل أنواع الروبوتات ذات الأرجل الروبوتات أحادية الساق، وثنائية الساق/ثنائية القدم (البشرية)، وثلاثية الأرجل/ثلاثية القدم، ورباعية الأرجل/رباعية الأرجل، وسداسية الأرجل (سداسية الأرجل)، وروبوتات متعددة الأرجل.

كان مطلوبًا منه أداء مهام معقدة، مثل قيادة السيارة، وحفر الجدران، وفتح الأبواب، والسير على أرض وعرة وغير مستوية. يعمل الروبوت على ساقين، ولكنه يستفيد من قدرته على استخدام بكرات مدمجة في ركبتيه.

الروبوتات القائمة على الحيوانات، والروبوتات السربية، والروبوتات المعيارية

تعتمد العديد من تصاميم الروبوتات على حركة الحيوانات. الروبوتات القادرة على السباحة أو الطيران مستوحاة من الأسماك والطيور. تُجسّد الروبوتات هذا التوجه، إذ تُساعد في دراسة كيفية استخدام ميكانيكا الطبيعة في الأتمتة الحالية.

تتكون الروبوتات السربية والوحداتية من سلسلة من الروبوتات. تتكون الروبوتات السربية من عدة روبوتات أصغر تعمل كوحدات تعاونية، لكنها لا تُشكل روبوتًا واحدًا متحدًا. تتميز الروبوتات الوحداتية أيضًا بوجود عدة روبوتات، وهي أكثر وظيفية من الروبوتات السربية. يمكن للوحدة الواحدة أن تتحرك ذاتيًا وتعمل بمفردها. تُعد الروبوتات الوحداتية مفيدة في الوظائف التي تتطلب تغطية واسعة نظرًا لتعدد تكويناتها.