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

في مجال الأتمتة الصناعية اليوم، تتولى الروبوتات مهامًا صعبة وخطيرة ومتكررة. تشمل هذه المهام رفع الأجسام الثقيلة، والتقاط الأجزاء ووضعها، وتجميع المكونات، أو مساعدة العمال اليدويين 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 مهمتها دون تغيير مواقعها. يرتبط مصطلح "ثابت" عادةً بقاعدة الروبوت وليس بكامله. يتحرك الروبوت فوق القاعدة لتنفيذ العملية المطلوبة. تتحكم هذه الروبوتات في بيئتها من خلال التحكم في موضع واتجاه أداة طرفية، قد تكون مثقابًا أو لحامًا أو ماسكًا.

تنقسم الروبوتات الثابتة إلى مجموعات مختلفة:

الروبوتات الكارتيزية/الجسرية

تتميز الروبوتات الكارتيزية، أو الروبوتات الجسرية (المعروفة أيضًا بالروبوتات المستقيمة)، بثلاثة مفاصل خطية تستخدم نظام الإحداثيات الكارتيزية. وتعمل هذه الروبوتات على المحاور س، ص، ع باستخدام قضبان توجيه خطية. تساعد هذه القضبان في نقل أداة النهاية إلى الموضع الصحيح بتحريك كل قضيب توجيه خطي على المحور المقابل. تُستخدم هذه الروبوتات عادةً في عمليات الالتقاط والوضع، وتطبيق مواد منع التسرب، وعمليات التجميع، أو مناولة أدوات الآلات ولحام القوس الكهربائي.

الروبوتات الأسطوانية

يحتوي الروبوت الأسطواني على مفصل دوار واحد على الأقل في قاعدته ومفصل انزلاقي واحد على الأقل لربط أجزائه. يتحرك المفصل الدوار حركة دورانية على طول محور المفصل، بينما يتحرك المفصل الانزلاقي حركة خطية. وتتم حركتهما ضمن نطاق عمل أسطواني الشكل. تُستخدم الروبوتات الأسطوانية في عمليات التجميع، ومناولة أدوات الآلات وآلات صب القوالب، واللحام الموضعي.

الروبوتات الكروية

تُعرف هذه الروبوتات أيضاً بالروبوتات القطبية. يتصل الذراع بالقاعدة بواسطة مفصل لولبي، ويحتوي على مفصلين دورانيين ومفصل خطي. تشكل محاور المفاصل مجتمعة نظام إحداثيات قطبي، وتعمل ضمن نطاق عمل كروي الشكل. تُستخدم هذه الروبوتات في مناولة أدوات الآلات، واللحام النقطي، وصب القوالب، وآلات التشطيب، ولحام الغاز واللحام القوسي.

روبوتات سكارا

تُستخدم روبوتات SCARA بشكل أساسي في تطبيقات التجميع. يتكون ذراعها المرن، ذو التصميم الأسطواني، من مفصلين متوازيين يمنحانه مرونة في مستوى محدد. تُستخدم هذه الروبوتات في عمليات الالتقاط والوضع، وتطبيق مواد منع التسرب، وعمليات التجميع نظرًا لطبيعة حركتها، مثل الأعمال التي تتطلب حفر أو تثبيت أجزاء التجميع، بالإضافة إلى تشغيل أدوات الآلات.

أذرع آلية

تتميز الأذرع الروبوتية، أو الروبوتات المفصلية، بمفاصل دوارة تتراوح بين بنية بسيطة بمفصلين إلى بنية معقدة بعشرة مفاصل أو أكثر. يتصل الذراع بقاعدة ذات مفصل لولبي. تربط المفاصل الدوارة أجزاء الذراع، حيث يمثل كل مفصل محورًا مختلفًا، مما يوفر درجة إضافية من الحرية. تحتوي الأذرع الروبوتية الصناعية على أربعة أو ستة محاور. تُستخدم هذه الروبوتات بشكل أساسي في عمليات التجميع التي تتطلب رفع أوزان ثقيلة أو حركات خطرة، وفي صب القوالب، وتجهيز الآلات، ولحام الغاز والقوس الكهربائي، وطلاء الأسطح.

الروبوتات المتوازية

تُعرف الروبوتات المتوازية أيضًا باسم روبوتات دلتا. وهي تتكون من متوازيات أضلاع مفصلية متصلة بقاعدة مشتركة. تُحرك متوازيات الأضلاع طرفًا واحدًا من ذراع آلية ضمن نطاق على شكل قبة. تُستخدم هذه الروبوتات بشكل أساسي في الصناعات الغذائية والصيدلانية والإلكترونية. يتميز الروبوت بقدرته على الحركة الدقيقة، مما يجعله مثاليًا لعمليات الالتقاط والوضع، مثل فرز الأدوية والأغذية.

روبوتات ذات عجلات

الروبوتات ذات العجلات هي مركبات تُغير موقعها باستخدام نظام قيادة أو نظام جنزير. تتميز هذه الروبوتات بسهولة تصنيعها وانخفاض تكلفتها. كما أنها سهلة الحركة، وتعمل في بيئات مختلفة، وتأتي بأشكال متنوعة، منها أحادية العجلة، وثنائية العجلة، وثلاثية العجلات، ورباعية العجلات، ومتعددة العجلات، وجنزيرية.

صُمم هذا الروبوت خصيصًا لتشغيل المركبات الأرضية غير المأهولة، ويتميز بقدرته على التعامل مع مجموعة واسعة من الأحمال واجتياز معظم أنواع التضاريس، وذلك بفضل مفاصل الحماية الحاصلة على براءة اختراع. تُساعد هذه المفاصل على تثبيت المنصة على التضاريس الوعرة، مما يضمن قدرتها على صعود السلالم دون انقلاب. يُمكن استخدامه في الأراضي غير المستوية، وكذلك لنقل المعدات داخل المستودعات أو المباني المكتبية. يتميز الروبوت بإمكانية تخصيصه، مما يسمح للمستخدمين بإضافة أجهزة استشعار أو أذرع روبوتية أو حمولات مختلفة لإنجاز المهام المطلوبة.

روبوتات ذات أرجل

الروبوتات ذات الأرجل هي أيضاً روبوتات متحركة، لكن حركتها أكثر تعقيداً. تتميز هذه الروبوتات بأرجل آلية للتحكم في حركتها، مما يسمح لها بالعمل بكفاءة على الأراضي غير المستوية. ومع ذلك، تميل هذه الروبوتات إلى أن تكون أغلى ثمناً نظراً لتعقيدها. تشمل أنواع الروبوتات ذات الأرجل: الروبوتات أحادية الساق، وثنائية الساق (الروبوتات الشبيهة بالبشر)، وثلاثية الساق، ورباعية الساق، وسداسية الساق، بالإضافة إلى الروبوتات متعددة الأرجل.

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

الروبوتات المستوحاة من الحيوانات، والروبوتات الجماعية، والروبوتات المعيارية

تستند العديد من تصاميم الروبوتات إلى حركة الحيوانات. فالروبوتات القادرة على السباحة أو الطيران مستوحاة من الأسماك والطيور. وتُجسّد الروبوتات هذا التوجه، إذ تُسهم في دراسة كيفية استخدام آليات الطبيعة في الأتمتة الحالية.

تتألف الروبوتات الجماعية والوحداتية من سلسلة من الروبوتات. تتكون الروبوتات الجماعية من عدة روبوتات أصغر تعمل كوحدات تعاونية، لكنها لا تُشكل روبوتًا واحدًا متكاملًا. أما الروبوتات الوحداتية، فتضم أيضًا عدة روبوتات، وهي أكثر فعالية من الروبوتات الجماعية. إذ يمكن للوحدة الواحدة أن تتمتع بالحركة الذاتية والعمل بشكل مستقل. تُعد الروبوتات الوحداتية مفيدة للمهام التي تتطلب تغطية واسعة النطاق نظرًا لتعدد استخداماتها.