عشرة أسئلة تساعدك على اتخاذ القرار.
على الرغم من أن الحدود قد تبدو غير واضحة أحيانًا، إلا أن الروبوتات والتحكم في الحركة ليسا شيئًا واحدًا. فهما متقاربان في جوانب عديدة، لكن الروبوتات تميل إلى حلول "مُصممة مسبقًا"، بينما يميل التحكم في الحركة إلى حلول أكثر مرونة. هذا الاختلاف البسيط، وإن كان جوهريًا، يطرح عددًا من الجوانب التي يجب على صانعي القرار مراعاتها عند اختيار الحل الأمثل لعملياتهم. فكّر في إجاباتك على الأسئلة العشرة التالية، واستخدمها كمؤشرات لاتخاذ قرارك.
تُشكّل هذه الأسئلة اللبنات الأساسية للاختيار بين الروبوتات والتحكم في الحركة. استخدمها عند تصميم مشروعك، وتذكر أن الإجابات جميعها نسبية وتعتمد على تطبيقك.
1. هل يناسب شكل الصندوق أم شكل الأسطوانة منطقة عملك/تطبيقك بشكل أفضل؟
تتمحور الروبوتات عادةً حول قاعدة، مما يمنحها نطاق عمل أسطوانيًا أو كرويًا. توجد روبوتات ديكارتية تخالف هذا النمط، لكنها قليلة. ورغم إمكانية استخدام وحدات تحكم الحركة العامة للروبوتات، إلا أنها تميل أكثر نحو الميكانيكا الخطية والوحداتية التي تُنتج نطاقات عمل صندوقية الشكل (XYZ)، حيث تتحرك المحاور الدورانية بدلًا من أن تكون ثابتة.
2. هل يجب أن يلبي الحل متطلبات مشاريع متعددة ذات متطلبات ميكانيكية مختلفة للغاية؟
تأتي الروبوتات بأشكال وأحجام وتصاميم متنوعة. وقد تختلف أنظمة التحكم فيها اختلافًا كبيرًا من مشروع لآخر. تُعدّ الميكانيكا المعيارية مثاليةً لدمج المحاور وتنسيقها لتحسين الأداء وفقًا للمتطلبات المحددة، لأن وحدات التحكم في الحركة مناسبة تمامًا للتحكم في أنواع عديدة من المحاور.
3. هل ستعيد استخدام المعدات وتوظيفها لأغراض أخرى؟
إذا كان تصميمك مشروعًا قصير الأجل أو نموذجًا أوليًا، فإن امتلاك مرونة في استخدام آليات قابلة للتبديل والتعديل، والتي يمكن استبدالها بسهولة، يُعد ميزة كبيرة. فنقل قطع التحكم في الحركة المنفردة بين المشاريع أسهل من نقل عناصر الروبوتات المُجمّعة بالكامل.
4. هل يجب أن تتناسب الآليات مع شكل هندسي محدد؟
في المشاريع ذات الأبعاد المحددة، توفر الميكانيكا المعيارية مرونة أكبر في التركيبات والتخصيصات المختلفة. أما أنواع الروبوتات مثل الروبوتات الكارتيزية، والروبوتات سداسية المحاور، والروبوتات ذات الأذرع المفصلية الانتقائية (SCARAs)، فهي أنسب للمشاريع ذات الحجم والمساحة العامة.
5. هل لديك متطلبات مختلفة تمامًا لاتجاهات الحركة المختلفة؟
أحيانًا تختلف احتياجات محاور الحركة المختلفة في المشروع اختلافًا كبيرًا. على سبيل المثال، في نظام XYZ، قد يتطلب المحور X حركات سريعة وغير دقيقة، بينما قد يتطلب المحور Y حركات بطيئة ودقيقة للغاية، وقد لا يتطلب المحور Z أيًا من ذلك، بل يركز على القوة فقط. يمكن أن تأتي الحلول المعيارية بمكونات قابلة للتكوين والتعديل لتناسب هذه المتطلبات.
6. هل لديك نوع معين من لغة البرمجة أو شكل الجهاز أو البنية التي ترغب في استخدامها؟
تأتي وحدات التحكم بالحركة متعددة الأغراض بمجموعة واسعة من الإمكانيات، مما يتيح خيارات لا حصر لها تقريبًا من اللغات والأشكال والبنى للاختيار من بينها. ويميل تصميم وحدات التحكم بالروبوتات إلى التركيز بشكل أكبر على الغرض من الروبوتات التي تُستخدم معها، مما يُسهّل عملية اختيار الوحدة المناسبة.
7. كم عدد محاور الحركة المطلوبة لتطبيقك؟
من الشائع رؤية روبوتات بست درجات حرية تتيح لها نطاقًا واسعًا من الحركة. إذا كان لديك تطبيق يتطلب استخدام هذه الدرجات الست، فمن المرجح أن يكون التحكم الروبوتي هو الخيار الأفضل. تصميم نظام ميكانيكي معياري يستخدم نفس درجات حرية الروبوت أمر ممكن، ولكنه قد يمثل تحديًا.
8. هل سترغب في إضافة المزيد من المحاور لزيادة الوظائف؟
بعد تركيب الروبوت، هل سترغب بإضافة محور أو محورين إضافيين؟ الروبوتات أنظمة مصممة مسبقًا، ولا توفر مرونة كبيرة لإضافة محاور لاحقًا. أما أنظمة التحكم الحركي المعيارية، فتسهل هذه العملية كثيرًا. على سبيل المثال، يمكن للمهندس شراء وحدة تحكم بثمانية محاور ومحورين ميكانيكيين فقط. لاحقًا، يمكن إضافة المزيد من المحاور، ثم إضافة محاور أخرى لاحقًا.
9. هل هناك أي وظائف أخرى ذات مستوى أعلى مطلوبة بالإضافة إلى الحركة؟
يجب مراعاة تطبيق عوامل أخرى مهمة، مثل التحكم الآلي، والإدخال/الإخراج عن بُعد، وجمع البيانات، عند تصميم العملية. تتمتع العديد من وحدات التحكم في الحركة بالقدرة على أن تصبح وحدات تحكم "آلية"، ما يعني امتلاكها القدرات وقوة المعالجة اللازمة للتعامل مع مهام تتجاوز مجرد التحكم في الحركة، وهو جوهر التطبيق.
10. ما هي المخاوف البيئية؟
يسهل حماية الروبوتات في البيئات القاسية. بل إن بعضها مصمم مسبقًا لتلبية متطلبات محددة، مثل معيار IP69K. ورغم أن ذلك ليس مستحيلاً مع الميكانيكا المعيارية، إلا أن هناك العديد من العقبات التي يجب التغلب عليها إذا ما تعرضت هذه الروبوتات لبيئات قاسية.
تاريخ النشر: ١٨ نوفمبر ٢٠١٩