تتمتع المكونات الثابتة بـ 6 درجات من حرية الحركة ، حيث أن الروبوتات تحتوي على العديد من المكونات، ولكل من هذه المكونات الرئيسية وظيفتها الخاصة، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الروبوتات، وسنقوم بشرح جميع مكونات هذه الآلات الذكية.
ما هي الروبوتات
الروبوت هو آلة ميكانيكية قادرة على القيام بأعمال مبرمجة مسبقاً، من أجل تنفيذ سلسلة معقدة من الإجراءات والعمليات بشكل تلقائي دون أي تدخل بشري. تلقائية، وعلى الرغم من التنوع الكبير للروبوتات الموجودة، مثل الروبوتات الصناعية والعسكرية والعلمية وغيرها من الروبوتات التي تؤدي مهام مختلفة، إلا أن جميع هذه الروبوتات تعتمد على ثلاث عمليات لتنفيذ المهام، وهذه العمليات هي كما يلي:
- عملية الاستشعار: تسمح أجهزة الاستشعار أو أجهزة التغذية الراجعة بتسجيل المعلومات المتعلقة بالجهاز أو البيئة المحيطة بالروبوت كقيم إلكترونية ورقمية لإجراء تحليل مفصل.
- عملية المعالجة: حيث تعتمد هذه العملية على معالجة المعلومات المسجلة رقميا من الحساسات، بواسطة المعالج، والمعالج عبارة عن دائرة رقمية لها قوة معالجة كبيرة، ويتم برمجة المعالج بلغات برمجة مختلفة من قبل المبرمجين، وذلك لكي يقوم إخراج مجموعة من الخوارزميات المعقدة والمبرمجة تلقائيًا.
- عملية التنفيذ: وهو الجزء الأكثر وضوحا في تكنولوجيا الروبوتات، حيث تتلقى الأجهزة والمكونات الخارجية الإشارات والأوامر الإلكترونية من المعالج، من أجل تنفيذها في الوقت المحدد.
فمثلاً في الروبوت المنزلي المجهز لتنظيف المنازل، فهو عبارة عن مكنسة كهربائية مزودة بمعالج ذكي بحساسات مختلفة، وعند تشغيل هذا الروبوت يرسل المعالج أوامر إلى المكنسة الكهربائية للبدء، وأما الحساسات حيث يقومون بقراءة البيانات من الواقع المحيط، وتتمثل هذه البيانات في موقع المكنسة والأشياء المحيطة بها، وعندما تقترب المكنسة من أي جسم صلب، تقوم المستشعرات بإرسال تحذير إلى المعالج على شكل بيانات ، وسيقوم المعالج بتحليل هذه البيانات، ثم يرسل أوامر برمجية لتغيير اتجاه المكنسة حتى لا تصطدم بالجسم الصلب.
أنظر أيضا: الروبوت العسكري ودوره البارز في الحروب المعاصرة
تتمتع المكونات الثابتة بـ 6 درجات من حرية الحركة
تتمتع المكونات الثابتة بـ 6 درجات من حرية الحركة ذراعحيث تعتبر هذه الوحدة من المكونات الأساسية الثابتة في أي روبوت، ويتم تصنيف ذراع الروبوت حسب حرية حركة هذا الذراع، وفي الحقيقة هناك روبوتات تتكون من أذرع فقط، وتسمى بالأذرع الروبوتية، و هي آلات مبرمجة لتنفيذ عدة مهام أو مهمة محددة بسرعة وكفاءة، وتتمتع بدقة عالية، وتستخدم عمومًا للأداء السريع والمتسق للإجراءات الثقيلة أو الإجراءات المتكررة على مدى فترات زمنية طويلة. يشتمل ذراع الروبوت الصناعي النموذجي على سلسلة من المفاصل والمناورات التي تعمل معًا لتشبه حركة ووظيفة الذراع البشرية. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الأسلحة الآلية. ، وهي كالاتي:
- الأسلحة الروبوتية الديكارتية: تستخدم الأذرع الروبوتية الديكارتية مشغلات مختلفة ومحركات خطية لوضع أداة أو ملحق في مكان ما في مساحة ثلاثية الأبعاد، وتستخدم على نطاق واسع في مجموعة من التطبيقات مثل أجزاء الآلات الصناعية.
- الأسلحة الآلية الأسطوانية: هي تلك الأذرع الآلية التي تشكل محاورها نظام إحداثيات أسطواني، بحيث تتم حركاتها المبرمجة داخل مساحة على شكل أسطوانة فقط، ويستخدم هذا النوع من الأذرع بشكل أكثر شيوعًا في عمليات التجميع واللحام البقعي والأدوات الآلية يعالج.
- الأسلحة الروبوتية القطبية: هذه هي الأذرع الآلية التي تشكل محاورها نظام إحداثيات قطبي أو كروي. يتم تحقيق ذلك من خلال وصلة دوارة مشتركة، وصلة دوارة، ومفصل خطي. وتتصل الذراع الآلية القطبية بقاعدتها عبر مفصل منفصل.
أنظر أيضا: ومن تطبيقات الروبوتات في حياتنا حل كتاب الحاسوب الثالث المتوسط
ما هي مكونات الروبوت؟
ويمكن تلخيص مكونات الروبوتات على النحو التالي:
- مزود الطاقة: يتم توفير الطاقة الكهربائية للروبوت عن طريق البطاريات أو الطاقة الهيدروليكية أو الطاقة الشمسية أو مصادر الطاقة الهوائية.
- المحركات: نظرًا لأن المحركات عبارة عن جهاز يحول الطاقة داخل الروبوت، فإن الوظيفة الرئيسية للمحركات هي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية.
- محركات كهربائية: في حين أن المحركات هي مكون كهروميكانيكي يستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية مكافئة لها، وتستخدم المحركات في الروبوتات لتوفير الحركة الدورانية.
- أجهزة الاستشعار: وتوفر المستشعرات معلومات في الوقت الفعلي عن البيئة المحيطة بالروبوت، وتم تجهيز الروبوتات بمستشعر لمس يحاكي الخواص الميكانيكية لمستقبلات اللمس لبصمات الأصابع البشرية، بينما يتم استخدام مستشعر الرؤية لحساب العمق في البيئة المحيطة.
- مراقب: وهو جزء رئيسي من الروبوت الذي يقوم بتنسيق جميع حركات النظام الميكانيكي، كما يستقبل هذا الجهاز جميع المدخلات من البيئة المباشرة من خلال أجهزة الاستشعار المختلفة، كما أنه مسؤول عن إرسال الأوامر والإشارات إلى المحركات والمشغلات بالترتيب لتنفيذها في الوقت المحدد.
أنظر أيضا: الروبوت التعليمي.. طفرة في العملية التعليمية
ما هي أنواع الروبوتات؟
ويمكن تلخيص أنواع الروبوتات على النحو التالي:
الروبوتات المتنقلة
الروبوتات المتنقلة هي روبوتات قادرة على الانتقال من مكان إلى آخر باستخدام محركاتها الخاصة. ويمكن القول أيضًا إنها آلة أوتوماتيكية قادرة على التحرك في بيئة غير خاضعة للرقابة، دون أي متطلبات لأجهزة التوجيه المادية والكهروميكانيكية. الروبوتات المتنقلة هي من نوعين. وهي كالتالي:
- الروبوتات المتداول: حيث تحتاج الروبوتات المتدحرجة إلى عجلات للانتقال من مكان إلى آخر.
- روبوتات المشي: تُستخدم الروبوتات ذات الأرجل عادةً في حالة التضاريس الصخرية والصعبة، ومعظم الروبوتات التي تمشي لها أربعة أرجل على الأقل.
الروبوتات الصناعية
الروبوتات الصناعية، حيث تؤدي الروبوتات الصناعية نفس المهام بشكل متكرر دون أن تتحرك من مكانها أبداً، وتعمل هذه الروبوتات في الصناعات التي تتطلب أداء مهام مملة ومتكررة بحيث تكون مناسبة للروبوتات.
الروبوتات المستقلة
الروبوتات المستقلة، حيث تعمل الروبوتات المستقلة بشكل مستقل عن المشغلين والمبرمجين، وعادة ما يتم تصميم هذه الروبوتات لتنفيذ المهام في البيئات المفتوحة التي لا تتطلب إشرافًا بشريًا.
الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد
الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد، حيث يستخدم هذا النوع من الروبوتات لأداء مهام معقدة وغير محددة، والتي لا يستطيع الروبوت المستقل القيام بها، وتعمل هذه الروبوتات عادةً في ظروف جغرافية قاسية أو في ظروف جوية صعبة لا يستطيع الإنسان تحملها.
أنظر أيضا: – مسؤول عن التحكم في جميع أجزاء الروبوت
في ختام هذا المقال ، عرفنا ذلك تتمتع المكونات الثابتة بـ 6 درجات من حرية الحركة وهي الذراع كما شرحنا نبذة تفصيلية عن الروبوتات، وذكرنا جميع المكونات الرئيسية للروبوت، بالإضافة إلى ذكر جميع أنواع الروبوتات المستخدمة في الوقت الحالي.