ربات های قطبی (کروی) چیست
روبات‌های قطبی که به ربات‌های کروی نیز معروف هستند، با پیکربندی و قابلیت‌های حرکتی منحصربه‌فردشان مشخص می‌شوند. آنها سه حرکت متمایز انجام می دهند: چرخش، ارتفاع، و گسترش از یک پایه ثابت – به آنها یک پوشش کاری کروی/قطبی می دهد.
این پیکربندی به ربات طیف وسیعی از حرکت و انعطاف‌پذیری می‌دهد و آن را برای کارهای مختلف بسیار متنوع می‌کند. در اینجا خلاصه ای از حرکات آورده شده است:
چرخش: ربات می تواند حول یک محور عمودی بچرخد که پایه ربات را تشکیل می دهد. این به ربات اجازه می دهد تا محدوده افقی گسترده ای را در اطراف پایه خود پوشش دهد.
ارتفاع: بازوی ربات می تواند در یک صفحه عمودی بالا و پایین حرکت کند و به آن امکان می دهد به ارتفاعات مختلف برسد.
امتداد: بازوی ربات می تواند کشیده یا جمع شود و به پایه نزدیک یا دورتر شود.
این مکانیک های ساده شده ترکیب می شوند تا به ربات یک پاکت کاری بزرگ (کل فضایی که ربات می تواند در آن کار کند) می دهد. شکل این پاکت کاری کروی است و به همین دلیل گاهی اوقات از این ربات ها به عنوان روبات های کروی یاد می شود.
مزایای منحصر به فرد ربات های قطبی
هر طراحی ربات دارای مزایا و نقاط ضعف ذاتی است. این ویژگی‌ها ربات‌ها را قادر می‌سازد تا در کارهای یا صنایع خاص تخصص پیدا کنند.
درک نقاط قوت و کاستی‌های روبات‌های قطبی، سازندگان را قادر می‌سازد تا نوع وظایفی را که می‌توانند برای آنها مناسب باشند، درک کنند. بیایید ویژگی ها و معاوضه های ارائه شده توسط این روبات ها را بررسی کنیم.
مزایای
فضای کاری بزرگ
روبات‌های قطبی به دلیل سیستم مختصات کروی‌شان، پوشش کاری وسیعی دارند که به آنها امکان می‌دهد به منطقه وسیعی در اطراف پایه خود برسند. این آنها را برای کارهایی که به پوشش وسیع نیاز دارند ایده آل می کند – به خصوص آنهایی که نیاز به پوشش در یک ناحیه دایره ای دارند.
کارایی در وظایف حرکت دایره ای
ربات های قطبی به دلیل قابلیت چرخشی خود در کارهایی که نیاز به حرکت دایره ای دارند، برتری می یابند. این باعث می شود آنها برای کاربردهایی مانند پالت سازی، جوشکاری و مراقبت از ماشین، جایی که حرکات دایره ای رایج هستند، ایده آل باشند.
دقت و تکرارپذیری
ربات های قطبی به دلیل دقت و توانایی خود در تکرار وظایف با حداقل واریانس شناخته شده هستند و آنها را برای کارهایی که نیاز به دقت بالایی دارند ایده آل می کند. این تا حد زیادی به لطف مکانیک ساده آنها است.
معایب ربات های قطبی
کنترل های پیچیده
سیستم مختصات کروی مورد استفاده ربات‌های قطبی می‌تواند برنامه‌نویسی و کنترل آنها را پیچیده‌تر از سایر روبات‌ها کند. بنابراین، اغلب نیاز به دانش و آموزش تخصصی دارد. این می تواند زمان ادغام را در مقایسه با انواع ربات های مشابه اما رایج تر مانند روبات های شش محوره افزایش دهد.
فضای مورد نیاز
ربات‌های قطبی علی‌رغم پوشش کاری بزرگشان، می‌توانند به فضای قابل توجهی برای کار ایمن و کارآمد نیاز داشته باشند. مکانیک آنها به این معنی است که بازو به فضای آزاد نیاز دارد تا به درستی کشیده و جمع شود. در نتیجه، ممکن است برای کاربرد در فضاهای محدود مناسب نباشند.
بار محدود
طراحی مکانیکی ربات های قطبی ظرفیت بارگیری آنها را در مقایسه با سایر پیکربندی های رباتیک محدود می کند. این می تواند برای کارهایی که نیاز به بلند کردن قطعات یا اجسام سنگین دارند، یک اشکال باشد. بسته به وظیفه، سازندگان ممکن است از یک ربات شش محوره یا دکارتی برای کاربردهای بار بالاتر بهره مند شوند.
سرعت
سرعت حرکت روبات‌های قطبی در عین دقیق بودن، می‌تواند کندتر از دیگر انواع ربات‌ها مانند روبات‌های دکارتی یا اسکارا باشد. مبادله بین سرعت و دقت یکی از مواردی است که سازندگان باید قبل از خرید ربات در نظر بگیرند. کارهایی که به اندازه سرعت زیاد نیستند، هنوز هم می توانند برای روبات های کروی مناسب باشند.
صنایع ای که از ربات های قطبی استفاده میکنند
ربات های قطبی معمولاً در صنایعی استفاده می شوند که فضای کاری بزرگ و حرکات دقیق مورد نیاز است. در زیر برخی از بخش‌هایی وجود دارد که این ماشین‌های همه کاره سهم قابل توجهی دارند.
خودرو
ربات های قطبی در صنعت خودرو شروع کردند. این ربات ها می توانند کارهای نقاشی، جوشکاری، جابجایی مواد و کارهای بازرسی را انجام دهند. ترکیبی از دسترسی، دقت و هزینه کمتر آنها برای تولیدکنندگان خودرو فریبنده است. به طور خاص، صنعت خودرو در طول تاریخ از ربات های قطبی برای کارهایی مانند جوشکاری و مونتاژ استفاده کرده است.
خرده فروشی
ربات های قطبی در فرآیندهای تولید ساده ای که نیاز به دقت و دسترسی مناسب دارند استفاده می شوند. کاربردهای خرده‌فروشی مانند پالت‌سازی، بسته‌بندی و مونتاژ برای روبات‌های قطبی مناسب هستند. حرکات دایره ای و دستیابی گسترده بسیار مفید هستند.
هوافضا
صنعت هوافضا از روبات های قطبی برای کارهای مختلف از جمله مونتاژ و آزمایش اجزای فضاپیما استفاده می کند. فضای کاری بزرگ و حرکات دقیق این ربات ها برای کار با اجزای بزرگ و پیچیده ای که معمولا در این صنعت یافت می شوند، ایده آل هستند. علاوه بر این، کارهای ساده رنگ آمیزی و جوشکاری معمول در صنعت هوافضا را می توان توسط روبات های قطبی انجام داد.
تحصیلات
ربات‌های قطبی نیز در محیط‌های آموزشی مورد استفاده قرار می‌گیرند و تجربه عملی در زمینه رباتیک را برای دانش‌آموزان فراهم میکنند. آنها به عنوان یک ابزار ساده و مقرون به صرفه برای آموزش مفاهیم مربوط به کنترل رباتیک، برنامه نویسی و اتوماسیون عمل می کنند.
