إذا كنت قد اشتريت روبوتًا من قبل، فربما تكون قد اطلعت على عدد المحاور التي يتضمنها. أما إذا كنت جديدًا في عالم الروبوتات، فقد تتساءل: ما معنى كل هذا؟ ولماذا يُعدّ عدد محاور الروبوت مهمًا؟ عادةً ما تحتوي الروبوتات على ما بين 3 إلى 7 محاور، لذا... ما الذي تحتاجه تحديدًا؟ إليك ملخصًا سريعًا لعدد المحاور التي يجب أن يمتلكها الروبوت ولماذا.

ما هو محور الروبوت؟

في مصطلحات الروبوتات، يُفسَّر المحور على أنه درجة حرية. فإذا كان للروبوت ثلاث درجات حرية، فإنه يستطيع التحرك على محاور XYZ بسلاسة، ولكنه لا يستطيع الإمالة أو الدوران. عند زيادة عدد المحاور (درجات الحرية) في الروبوت، يُصبح بالإمكان الوصول إلى مساحة أكبر مقارنةً بروبوت ذي عدد محاور أقل. تجدر الإشارة إلى أن الروبوت يُشترى عادةً بعدد محدد من المحاور، ويكاد يكون من المستحيل إضافة محاور إضافية لاحقًا.

إحدى طرق تحديد عدد درجات حرية الروبوت هي ببساطة عدّ عدد محركاته. مع ذلك، قد يكون هذا الأمر مُربكًا بعض الشيء، نظرًا لأن محركات الروبوتات غالبًا ما تكون مُدمجة في هيكل الروبوت نفسه. على أي حال، ما عليك معرفته هو أنه كلما زاد عدد محاور الروبوت، زادت إمكانياته. لذا، إذا كنت بحاجة إلى أن يقوم الروبوت بعملية مُعقدة، فستحتاج على الأرجح إلى روبوت يتمتع بمرونة أكبر. إليك وصف لأنواع الروبوتات المختلفة، مُصنفة حسب درجة حريتها.

لاحظ وجود اختلافات كثيرة بين أنواع الروبوتات. قد يحتوي نوع معين من الروبوتات على عدد أكبر أو أقل من المحاور حسب الشركة المصنعة. لذا، تُقدم هذه المعلومات على سبيل التعميم فقط.

【روبوت كارتيزي ثلاثي المحاور】

تُعرف الروبوتات ثلاثية المحاور أيضًا بالروبوتات الكارتيزية أو روبوتات سكارا. ويمكن تشبيهها بروبوت كارتيزي ثلاثي المحاور، أو آلة CNC ثلاثية المحاور، أو طابعة ثلاثية الأبعاد. وهي في الأساس روبوتات تسمح للأدوات بالتحرك على طول محاورها الثلاثة باستخدام ثلاثة محركات مختلفة. يُمكن استخدام هذا النوع من الروبوتات في عمليات الالتقاط والوضع البسيطة، حيث يتم وضع الأجزاء بنفس الاتجاه تمامًا وإسقاطها في نفس المكان تمامًا.

على سبيل المثال، إذا أمسكت بجزء في اتجاه معين، فسيتعين عليك تحريكه في نفس الاتجاه، لأن الأداة لا يمكنها الدوران.

إذا كنت لا تزال تواجه صعوبة في فهم هذا المفهوم، فتخيل رافعة... إنها في الأساس روبوتات ثلاثية المحاور.

【روبوت سكارا رباعي المحاور】

إذا كان لديك روبوت رباعي المحاور، فيمكنك تدوير القطعة حول محور رابع مع استمرار حركتها على طول محاور XYZ. تُعتبر روبوتات Scara وDelta وبعض الروبوتات التقليدية من الروبوتات رباعية المحاور.

يحتوي الروبوت رباعي المحاور على أربعة محركات مختلفة، وبالتالي فإن عدد المحركات يساوي عدد المحاور. عادةً، يكمن الاختلاف الوحيد بينه وبين الروبوت الكارتيزي في أن المحور الرابع يُستخدم لتدوير الأداة. على سبيل المثال، عند وضع مجموعة من القطع على سير ناقل، يجب على الروبوت التقاطها. سيتعين عليك تحديد موضع القطعة (المحورين X وY)، ثم النزول إلى مستوى المحور Z، وأخيرًا إمالة الأداة لتتوافق مع اتجاه القطعة.

【روبوت صناعي خماسي المحاور】

هنا يبدأ الحديث عن الروبوتات التقليدية. في الواقع، تمتلك العديد من الروبوتات الصناعية خمسة محاور. تستطيع هذه الروبوتات التحرك عبر ثلاثة محاور مكانية (س، ص، ع)، ويمكن تدوير الأداة حول محورين إضافيين. بعبارة أخرى، يمكن تدوير الأداة حول المحور ع وحول المحور ص، ولكن لا يمكن تدويرها حول المحور س. هذا يعني أنها لا تتمتع بحرية حركة كاملة، وستظل هناك بعض المواضع التي لا يمكن لهذا الروبوت الوصول إليها.

يمكنك أيضًا تخيل روبوت خماسي المحاور، على غرار آلة CNC خماسية المحاور، حيث يمكن لأداتك أن تتحرك عبر محاور XYZ، ويمكن للطاولة أن تدور حول المحور Z (مما يجعل 4 محاور بشكل فعال) وأخيرًا يمكن للطاولة أن تميل حول محور آخر (5 محاور).

【روبوت عالمي بستة محاور】

على الأقل، يُعتبر الروبوت ذو الستة محاور روبوتًا حر الحركة تمامًا. في الواقع، يمكنه التحرك عبر محاور XYZ والدوران حول كل محور. لذا، يكمن الفرق بينه وبين الروبوت ذي الخمسة محاور الموضح في الصورة أعلاه في أن المحورين 4 و5 يمكنهما الدوران حول محور آخر. ومن الأمثلة الجيدة على الروبوتات ذات الستة محاور روبوتات Universal Robots. في الواقع، يمكنك بسهولة عدّ الأغطية الزرقاء الستة (التي تحتوي على المحركات) وتحديد وظيفة كل منها.

【روبوت موتو مان ذو 7 محاور】

الآن وقد أصبحت الروبوتات سداسية المحاور قادرة تمامًا على الوصول إلى أي مكان متاح في الفضاء، فما جدوى وجود روبوت سباعي المحاور؟ حسنًا، يتيح وجود هذا المحور الإضافي الوصول إلى وضعية المؤثر النهائي بتكوينات مفاصل متعددة. يُستخدم لتجنب نقاط التفرد ولتجنب عوائق معينة من خلال وضع الذراع في اتجاهات مختلفة عما يمكن للروبوت سداسي المحاور تحقيقه. ومن الأمثلة الرائعة على الروبوتات سباعية المحاور سلسلة Motoman SDA. تُسمى الروبوتات سباعية المحاور أيضًا بالروبوتات الزائدة، لأنها تحتوي على محور "إضافي".

ماذا عن الروبوتات ذات 12 و 13 محورًا؟

في هذه المرحلة، يعني هذا ببساطة أن روبوتين سداسيين المحاور متصلان معًا لتشكيل روبوت ذي ذراعين. قد يحدث أن تدور قاعدة هذا الروبوت حول نفسها، مما يضيف محورًا (ليصبح المجموع 13 محورًا). لكن من حيث المساحة، لا يصل هذان الروبوتان إلى أبعد من ذلك باثني عشر محورًا... نظرًا لوجود ثلاثة أبعاد فقط في إدراكنا... حسنًا، أعلم أن بعضكم يفكر... ربما توجد أبعاد أخرى... لكن هذا موضوع آخر.

على أي حال، نأمل أن يكون هذا قد ساعدك في فهم ماهية محور الروبوت ووظيفته. إذا كنت تتساءل عن عدد المحاور التي يحتاجها تطبيقك، يمكنك دائمًا زيارة موقعنا الإلكتروني الرسمي. لدينا خبرة واسعة في هذا المجال.