אם כבר רכשתם רובוט, סביר להניח שכבר התמודדתם עם מספר הצירים הכלולים ברובוט. אולי, אם אתם חדשים בעולם הרובוטיקה, אתם עשויים לתהות: מה כל זה אומר? ולמה חשוב כמה צירים יש לרובוט שלי? לרובוטים יהיו בדרך כלל 3 עד 7 צירים, אז... מה אתם בעצם צריכים? הנה סיכום קצר של מספר הצירים שצריך להיות לרובוט שלכם ומדוע.
מהו ציר רובוט?
ציר בטרמינולוגיה רובוטית יכול להתפרש כדרגת חופש (DOF). לכן, אם לרובוט יש 3 דרגות חופש, הוא יכול לעבור דרך צירי XYZ ללא כל בעיה. עם זאת, הוא אינו יכול להטות או להסתובב. כאשר מגדילים את מספר הצירים (DOF) ברובוט, משמעות הדבר היא שתוכלו לגשת לשטח גדול יותר מאשר עם רובוט שיש לו מספר צירים נמוך יותר. שימו לב שרובוט נקנה בדרך כלל עם מספר נתון של צירים, וכמעט בלתי אפשרי להוסיף צירים נוספים לאחר מעשה.
דרך אחת לזהות את מספר דרגות החופש שיש לרובוט היא פשוט לספור את מספר המנועים על הרובוט. עם זאת, זה יכול להיות מעט מבלבל, מכיוון שכיום מנועי רובוט מוטמעים לרוב בתוך מעטפת הרובוט. בכל מקרה, מה שאתם באמת צריכים לדעת הוא שככל שיש לרובוט יותר צירים, כך יש לו גם יותר אפשרויות. אז אם אתם צריכים שהרובוט יבצע פעולה מורכבת; כנראה שתצטרכו רובוט עם גמישות רבה יותר. הנה תיאור של סוגי הרובוטים השונים, המסווגים לפי דרגות החופש שלהם.
שימו לב שיש הרבה הבדלים בין סוגי הרובוטים. לסוג רובוט נתון יכולים להיות יותר או פחות צירים בהתאם ליצרן. לכן, מידע זה ניתן כהכללה בלבד.
【רובוט קרטזי בעל 3 צירים】
רובוטים בעלי 3 צירים ידועים גם כרובוטים קרטזיים או רובוטי סקארה. ניתן להשוות אותם למכונת CNC בעלת 3 צירים מסוג רובוט קרטזי ו-3 צירים או למדפסת תלת מימד. מדובר בעיקרון ברובוטים המאפשרים לכלים לנוע לאורך 3 הצירים שלהם באמצעות 3 מנועים שונים. ניתן להשתמש ברובוטים מסוג זה לפעולות איסוף והנחה פשוטות שבהן החלקים יוצבו בדיוק באותו כיוון ויוטלו בדיוק באותו מקום.
לדוגמה, אם אתם תופסים חלק בכיוון נתון, תצטרכו להזיז אותו באותו כיוון, מכיוון שהכלי לא יכול להסתובב.
אם עדיין יש לכם קשיים בהבנת המושג הזה, דמיינו עגורן... הם פחות או יותר רובוטים בעלי 3 צירים.
【רובוט סקארה בעל 4 צירים】
אם יש לכם רובוט בעל 4 צירים; תוכלו לסובב את החלק סביב ציר רביעי תוך כדי תנועה לאורך צירי XYZ. רובוטים מסוג Scara, Delta וחלק מהרובוטים המסורתיים נחשבים לרובוטים בעלי 4 צירים.
לרובוט בעל 4 צירים יהיו 4 מנועים שונים, ולכן ספירת מנועים תביא לספירת צירים. בדרך כלל, ההבדל היחיד ברובוט קרטזי הוא שהציר הרביעי ישמש לסיבוב הכלי. לדוגמה, סדרה של חלקים מוצגת על מסוע והרובוט צריך לתפוס אותם. תצטרך לאתר את מיקום החלק (צירי XY), לרדת עד לגובה ציר ה-Z ולבסוף להטות את הכלי כך שיתאים לכיוון החלק.
【רובוט תעשייתי בעל 5 צירים】
כאן מתחילים להופיע רובוטים מסורתיים בדיון שלנו. למעשה, לרובוטים תעשייתיים רבים יש 5 צירים. רובוטים אלה יכולים לנוע דרך 3 צירים מרחביים (XYZ) והכלי יכול להסתובב על 2 צירים נוספים. במילים אחרות, ניתן לסובב את הכלי סביב ציר Z וסביב ציר Y, אך לא ניתן לסובב אותו סביב ציר X. משמעות הדבר היא שאין לו חופש תנועה מוחלט ועדיין יהיו כמה מצבים שהרובוט הזה לא יוכל להשיג.
אפשר גם לדמיין רובוט בעל 5 צירים, בדומה למכונת CNC בעלת 5 צירים, שבו הכלי שלכם יכול לנוע דרך צירי XYZ, השולחן יכול להסתובב סביב ציר Z (מה שהופך למעשה ל-4 צירים) ולבסוף השולחן יכול לנטות סביב ציר נוסף (5 צירים).
【רובוט אוניברסלי בעל 6 צירים】
לכל הפחות, רובוט בעל 6 צירים הוא רובוט חופשי לחלוטין. למעשה, הוא יכול לנוע דרך צירים XYZ ולסובב סביב כל ציר. לכן ההבדל בין הרובוט בעל 5 הצירים המוצג בתמונה למעלה הוא שצירים 4 ו-5 יכולים להסתובב סביב ציר אחר. דוגמה טובה לרובוט בעל 6 צירים היא ה-Universal Robots. למעשה, אפשר בקלות לספור את 6 הכיסויים הכחולים (שמתחתיהם נמצאים המנועים) שמזהים בקלות איזה מהם עושה מה.
【רובוט מוטומן בעל 7 צירים】
כעת, כשרובוטים בעלי 6 צירים חופשיים לחלוטין להגיע לכל מיקום זמין בחלל: מה הטעם ברובוט בעל 7 צירים? ובכן, ציר נוסף זה מאפשר להגיע למיקום אפקטור קצה עם מספר תצורות מפרקים. הוא משמש כדי להימנע מסינגולריות ולאפשרות להימנע מעצמים מסוימים על ידי הצבת הזרוע בכיוונים שונים ממה שרובוט בעל 6 צירים יכול להשיג. דוגמה מצוינת לרובוט בעל 7 צירים היא סדרת Motoman SDA. רובוטים בעלי 7 צירים נקראים גם רובוטים מיותרים, מכיוון שיש להם ציר "נוסף" אחד.
מה לגבי רובוטים בעלי 12 ו-13 צירים?
בשלב זה, המשמעות היא ששני רובוטים בעלי 6 צירים מחוברים יחד ליצירת רובוט בעל 2 זרועות. ייתכן שבסיס הרובוט יוכל להסתובב סביב עצמו, מה שיוסיף ציר (שיגיע ל-13 צירים). אבל מבחינת מרחב, הרובוטים האלה לא באמת מגיעים רחוק יותר עם 12 צירים... מכיוון שיש רק 3 ממדים בתפיסה שלנו... ובכן, אני יודע שחלקכם חושבים... אבל אולי יש עוד ממדים... אבל זה נושא אחר.
בכל מקרה, אני מקווה שזה עזר לכם להבין מהו ציר רובוטי ומה הוא אמור לעשות. אם אתם תוהים כמה צירים נדרשים ליישום שלכם, אתם תמיד מוזמנים ליצור קשר עם האתר הרשמי שלנו. יש לנו ניסיון רב עם צירים רבים.
זמן פרסום: 5 באוגוסט 2019