ما هي الأجزاء الرئيسية للروبوت؟

1مصدر الطاقة

1.1 البطاريات

• بطاريات ليثيوم أيون: يتم استخدامها على نطاق واسع في الروبوتات المحمولة بسبب كثافتها العالية للطاقة، وعمر دورة طويلة، ومعدل التفريغ الذاتي المنخفض نسبيا. على سبيل المثال،العديد من الروبوتات الاستهلاكية مثل المكنسة الكهربائية الروبوتية والطائرات بدون طيار تعتمد على بطاريات ليثيوم أيون للطاقة.

• بطاريات النيكل المعدني الهيدريد (NiMH): توفر بطاريات NiMH توازنًا جيدًا بين التكلفة والأداء. غالبًا ما تستخدم في الروبوتات المتوسطة الحجم التي تتطلب كمية معتدلة من الطاقة على مدى فترة طويلة.

• بطاريات الرصاص والحمض: على الرغم من أنها أثقل وأقل كثافة طاقة من بطاريات ليثيوم أيون و NiMHلا تزال بطاريات الحمض الرصاص تستخدم في بعض الروبوتات الصناعية الكبيرة بسبب انخفاض تكاليفها وقدرتها على توفير تيارات عالية.

1.2 إمدادات الطاقة الخارجية

• يتم توصيل بعض الروبوتات، وخاصة تلك الموجودة في البيئات الصناعية الثابتة، بمصدر طاقة خارجي. وهذا يضمن مصدر طاقة مستمر ومستقر.إزالة الحاجة إلى إعادة شحن البطارية أو استبدالهاعلى سبيل المثال، الأذرع الروبوتية في مصانع التصنيع غالبا ما يتم تشغيلها بواسطة شبكة كهربائية خارجية.

2أجهزة التشغيل

2.1 المحركات الكهربائية

• محركات التيار المستمر: محركات التيار المستمر (DC) هي محركات تشغيل بسيطة وفعالة من حيث التكلفة تستخدم عادة في الروبوتات الصغيرة والمتوسطة الحجم. فهي توفر تحكمًا جيدًا في السرعة وسهلة التواصل مع أجهزة التحكم الدقيقة.مثلاً، عجلات سيارة الروبوت غالبا ما تكون مدفوعة بمحركات DC.

• المحركات المتغيرة: محركات التيار المتردد (AC) هي أكثر ملاءمة لتطبيقات عالية الطاقة وغالبا ما توجد في الروبوتات الصناعية الكبيرة.مما يجعلها مثالية للقيام بمهام مثل رفع الأشياء الثقيلة.

• محركات الخطوة: تتحرك محركات الخطوات في خطوات منفصلة ، مما يسمح بتحكم الموقع الدقيق. يتم استخدامها على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب حركة دقيقة ، مثل الطابعات ثلاثية الأبعاد وأجهزة CNC.

2.2 أجهزة التشغيل الهوائية

• تستخدم المحركات الهوائية الضغطية لتوليد الحركة. وهي معروفة بنسبة القوة إلى الوزن العالية وأوقات الاستجابة السريعة.تستخدم الأسطوانات الهوائية عادةً في الروبوتات الصناعية لأداء مهام مثل الإمساك والرفع من الأشياء.

2.3 أجهزة التحكم الهيدروليكية

• المتحركات الهيدروليكية تستخدم السائل المضغوط لإنتاج حركة خطية أو دوارة. فهي قادرة على توليد قوى عالية جدا وغالبا ما تستخدم في الروبوتات الصناعية الثقيلة،مثل تلك المستخدمة في البناء والتعدين.

3أجهزة الاستشعار

3.1 أجهزة استشعار القرب

• أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء: أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء تكتشف وجود الأجسام عن طريق إطلاق ضوء الأشعة تحت الحمراء وقياس الضوء المنعكس. وهي تستخدم عادة في الروبوتات لتجنب العقبات والملاحة. على سبيل المثال،جهاز كهربائي يستخدم أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الجدران والأثاث.

• أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية: تعمل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية عن طريق إصدار موجات صوتية عالية التردد وقياس الوقت الذي يستغرقه الموجات للعودة من جسم ما.فهي مفيدة لقياس المسافات وكشف الأشياء في مجموعة واسعة من البيئاتبما في ذلك المناطق المظلمة أو الغبارية.

3.2 أجهزة استشعار الرؤية

• الكاميرات: الكاميرات ضرورية للروبوتات التي تحتاج إلى إدراك بيئتها بصرياً. يمكن استخدامها في مهام مثل التعرف على الأشياء والتعرف على الوجوه والملاحة. على سبيل المثال،تستخدم الطائرات بدون طيار الكاميرات لالتقاط صور للبيئة المحيطة بها واتخاذ القرارات بناءً على البيانات المرئية.

• أجهزة استشعار الليدار: تستخدم أجهزة الاستشعار الليدار (الكشف عن الضوء والتنظيم) أشعة الليزر لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للبيئة. وهي تستخدم على نطاق واسع في المركبات ذاتية القيادة والروبوتات للملاحة وكشف العقبات.توفير قياسات مسافة دقيقة للغاية.

3.3 أجهزة استشعار القوة والدوران

• أجهزة استشعار القوة والدوران تقيس كمية القوة أو الدوران المطبقة على مفعول نهاية الروبوت أو المفاصل. فهي حاسمة للمهام التي تتطلب التحكم الدقيق في القوة،مثل عمليات التجميع والجراحة الآليةعلى سبيل المثال، الذراع الروبوتية المستخدمة في التصنيع قد تستخدم أجهزة استشعار القوة للتأكد من أنها تطبق الكمية الصحيحة من القوة عند تجميع المكونات.

4. المراقب

4.1 أجهزة التحكم الدقيقة

• المتحكمات الدقيقة هي دوائر متكاملة صغيرة تحتوي على معالج وذاكرة ومنافذ إدخال / إخراج (I / O). إنها "أدمغة" العديد من الروبوتات الصغيرة والمتوسطة الحجم ،المسؤول عن معالجة بيانات المستشعرعلى سبيل المثال، يمكن استخدام جهاز Arduino للتحكم في حركة ذراع روبوتية بسيطة.

4.2 أجهزة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)

• وحدات التحكم الآلي هي أجهزة تحكم صناعية مصممة للاستخدام في بيئات قاسية. وهي تستخدم عادة في الروبوتات الصناعية واسعة النطاق وأنظمة الأتمتة ، مما يوفر التحكم الموثوق به وفي الوقت الحقيقي.يمكن برمجة PLC لإجراء تسلسلات معقدة من العمليات ويمكن التواصل مع الأجهزة الأخرى في النظام.

4.3 أجهزة التحكم المعتمدة على الحاسوب

• بالنسبة للروبوتات الأكثر تقدماً، مثل المركبات المستقلة والروبوتات الإنسانية، غالبًا ما تستخدم أجهزة التحكم القائمة على الكمبيوتر.هذه أجهزة التحكم تتكون عادة من جهاز كمبيوتر عالي الأداء مع برنامج متخصص للإدراكيمكنهم معالجة كميات كبيرة من البيانات من أجهزة استشعار متعددة واتخاذ قرارات معقدة في الوقت الحقيقي.

5. المُؤثر النهائي

5.1 المقبضات

• أجهزة القبض على الفك الموازية: المقبضات الفكية الموازية هي النوع الأكثر شيوعًا من المؤثرات النهائية المستخدمة في الروبوتات الصناعية. وهي تتكون من فكيين يتحركان بالتوازي للقبض على أشياء من أشكال وأحجام مختلفة.

• مصاصات كؤوس الشفط: يستخدم مقبضات أكواب الشفط الضغط الفراغ لتوصيل الأشياء. وهي مناسبة للتعامل مع الأسطح المسطحة أو السلسة ، مثل الأوراق الزجاجية أو المكونات الإلكترونية.

5.2 الأدوات

• اعتماداً على التطبيق، يمكن تجهيز الروبوتات بأدوات مختلفة كمؤثرين نهائيين. على سبيل المثال، الذراع الروبوتية المستخدمة في اللحام قد يكون لها مشعل اللحام كمؤثر نهائي،بينما الروبوت المستخدم في الطلاء قد يكون لديه رشاش الطلاء.

6الهيكل أو الهيكل

6.1 الإطار الهيكلي

• الهيكل أو جسم الروبوت يوفر الدعم الهيكلي لجميع المكونات الأخرى.يجب أن تكون قوية بما فيه الكفاية لتحمل القوى والدوائر المولدة من المحركات ووزن الحمولةفي الروبوتات الصناعية، غالبا ما تكون الهيكل مصنوعة من الصلب أو الألومنيوم من أجل قوتها ومتانتها.

6.2 مكونات التنقل (للروبوتات المتنقلة)

• عجلات: تعتبر العجلات أكثر مكونات التنقل شيوعًا للروبوتات الأرضية. وتأتي في أنواع مختلفة، مثل العجلات الثابتة، العجلات الدوارة، والعجلات الشاملة،كل منها يقدم مستويات مختلفة من القدرة على المناورة.

• المسارات: تستخدم القضبان في الروبوتات التي تحتاج إلى العمل على التضاريس الوعرة أو غير المستوية.مما يجعلها مناسبة للتطبيقات مثل الروبوتات العسكرية والروبوتات الزراعية.

• الساقين: الروبوتات ذات الأرجل، مثل الروبوتات البشرية والروبوتات ذات الأرجل الأربعة، تستخدم الأرجل للتحرك.الساقان تسمح للروبوتات بالتنقل في بيئات معقدة وأداء مهام يصعب على الروبوتات المتحركةمثل تسلق الدرج

•