الحركة من نقطة إلى نقطة، الحركة المختلطة، الحركة المحددة.

في العديد من المهام، تتحرك الأنظمة الخطية متعددة المحاور - مثل الروبوتات الديكارتية، وطاولات XY، وأنظمة الرافعات - في خطوط مستقيمة لتحقيق حركات سريعة من نقطة إلى نقطة. لكن بعض التطبيقات، مثل التوزيع والقطع، تتطلب من النظام اتباع مسار دائري أو شكل معقد لا يمكن رسمه بخطوط وأقواس بسيطة. لحسن الحظ، تتمتع وحدات التحكم الحديثة بقوة معالجة وسرعة حسابية لتحديد وتنفيذ مسارات حركة معقدة للأنظمة متعددة المحاور ذات محورين أو ثلاثة محاور أو حتى أكثر.

الحركة من نقطة إلى نقطة

الفكرة الأساسية للحركة من نقطة إلى نقطة هي الوصول إلى نقطة محددة بغض النظر عن المسار المتخذ. في أبسط صورها، تُحرك الحركة من نقطة إلى نقطة كل محور بشكل مستقل للوصول إلى الموضع المستهدف. على سبيل المثال، للانتقال من النقطة (0،0) إلى النقطة (200، 500)، يتحرك المحور X بمقدار 200 مم (بوحدة المليمتر)، وبمجرد وصوله إلى موضعه، يتحرك المحور Y بمقدار 500 مم. عادةً ما يكون الانتقال من نقطة إلى أخرى في قطعتين مستقلتين أبطأ طريقة، لذلك نادرًا ما يُستخدم هذا النوع من الحركة من نقطة إلى أخرى.

الخيار الآخر للحركة من نقطة إلى نقطة هو تحريك المحاور في وقت واحد بنفس نمط الحركة. في المثال أعلاه - الانتقال من (0,0) إلى (200,500) - سيُنهي المحور X حركته قبل أن يُكمل المحور Y حركته، لذا سيتكون مسار الحركة من خطين متصلين.

الحركة المختلطة

الحركة المختلطة هي أحد أشكال الحركة من نقطة إلى نقطة في الأنظمة الخطية متعددة المحاور. لإنشاء حركة مختلطة، تتداخل وحدة التحكم، أو تدمج، أنماط حركة محورين. عندما يُنهي أحد المحورين حركته، يبدأ المحور الآخر حركته، دون انتظار توقف المحور السابق تمامًا. يُحدد "عامل الدمج" الذي يُحدده المستخدم الموقع أو الوقت أو قيمة السرعة التي يجب أن يبدأ بها المحور الثاني في الحركة.

تُنتج الحركة المختلطة نصف قطر، بدلاً من زاوية حادة، عند تغيير اتجاه الحركة. قد تتطلب تطبيقات مثل التوزيع والقطع حركة مختلطة إذا كانت القطعة أو العنصر المراد تتبعه ذات زوايا مستديرة. وحتى إذا لم يكن نصف القطر (الانحناء) مطلوبًا عند زاوية الحركة، فإن الحركة المختلطة توفر ميزة الحفاظ على حركة المحاور، متجنبةً زمن التباطؤ والتسارع اللازم للتوقف وإعادة التشغيل عند تغيير اتجاه الحركة فجأة.

الاستيفاء الخطي

يُعدّ الاستيفاء الخطي أحد أنواع الحركة الأكثر شيوعًا في الأنظمة متعددة المحاور، حيث يُنسّق الحركة بين المحاور. باستخدامه، يُحدّد جهاز التحكّم نمط الحركة المناسب لكل محور، بحيث تصل جميع المحاور إلى الموضع المستهدف في الوقت نفسه. والنتيجة هي خط مستقيم - أقصر مسار - بين نقطتي البداية والنهاية. يُمكن استخدام الاستيفاء الخطي في الأنظمة ثنائية وثلاثية المحاور.

الاستيفاء الدائري

بالنسبة لمسارات الحركة الدائرية، أو الحركة على طول قوس، يمكن للأنظمة الخطية متعددة المحاور استخدام الاستيفاء الدائري. يعمل هذا النوع من الحركة بنفس طريقة الاستيفاء الخطي، ولكنه يتطلب معرفة معلمات الدائرة أو القوس المطلوب تتبعها، مثل نقطة المركز ونصف القطر والاتجاه، أو نقطة المركز وزاوية البداية والاتجاه وزاوية النهاية. يتم الاستيفاء الدائري على محورين (عادةً X وY)، ولكن بإضافة حركة المحور Z، تكون النتيجة استيفاءً حلزونيًا.

الحركة المحددة

يُستخدم التحديد المحيطي عندما يتعين على نظام متعدد المحاور اتباع مسار محدد للوصول إلى نقطة النهاية، ولكن المسار معقد للغاية بحيث يصعب تحديده باستخدام سلسلة من الخطوط المستقيمة و/أو الأقواس. لتحقيق حركة محيطية، تُعرض سلسلة من النقاط أثناء برمجة التحكم، بالإضافة إلى وقت الحركة، ويستخدم متحكم الحركة الاستيفاء الخطي والدائري لتشكيل مسار مستمر يمر عبر هذه النقاط.

إن التنوع في الحركة المحددة، والذي يشار إليه بحركة PVT (الموضع والسرعة والوقت)، يتجنب التغيرات المفاجئة في السرعة ويعمل على تنعيم المسارات بين النقاط من خلال تحديد السرعة المستهدفة (بالإضافة إلى الموضع والوقت) في كل نقطة.