ما هي مكونات الروبوت الأساسية؟

اقرأ في هذا المقال


تكمن قدرة الروبوتات على الحركة وأداء المهام في في المكونات الأساسية الخاصة بها، فبدون هذه المكونات لا يمكن أن يسمّى الروبوت روبوتاً، كما أن المحركات الكهربائية ليست سوى جزء من الكثير من المحركات المتوافرة، كما تعتبر المحركات تحت بند المشغلات، وهي أهمها، فإنه عن طريق المحكّات يمكننا فتح الصمامات وإغلاقها، كما يمكننا تشغيل العجلات لتحريك الروبوت، أو تحريك أرجل الروبوتات ذات الأرجل. ويتم وضعها في كل مفصلة من مفصلات الروبوت أيا كان نوعه، في أساس الحركة والسرعة.

يتكون الروبوت من مكونات رئيسية التي لا بد من توافرها في أي روبوت، لكن التفاصيل بالطبع تختلف من روبوت لآخر بحسب الحاجة والهدف من تصميم هذا الروبوت، سنتحدث في هذا المقال عن مكونات الروبوت من حيث أنواعها والتحكم في الروبوت والمشغلات

مكونات الروبوت الصناعي:

نلاحظ أن أغلب الروبوتات تمتاز بكبر حجمها، فهي تكون محددة بمكانها الثابت، فهي روبوتات صناعية ذات النظام  الهيدروليكي، والتي تتكون من مكونات أساسية وهي المضخات الهيدروليكية والصمامات والمكابس والمشغلات، أما في حالة الروبوتات التي تعمل بالنظام الهوائي، فهي تختلف في ذلك حيث تستخدم الضاغطات بدلاً من المضخات، كما تحتوي هذه الروبوتات كذلك على الذراع الروبوتية، والتي تشمل في تكوينها الماسِكات بأنواعها.

أما مصدر التيار الكهربي فيها، فهو في العادة يكون المصدر الكهربائي المتردد القادم من الحائط، وهو الذي نستخدمه نحن مع أجهزتنا التقليدية في منازلنا، وذلك لأن هذا النوع من الروبوتات هي روبوتات ثابتة، تستخدم هذه الأنواع من الروبوتات العديد من الحساسات، ومنها التي تستخدم بالذات في تحديد الموضع مثل حساسات الالتراسونيك.

مكونات الروبوتات المحاكية للبشر (Humanoid):

كانت المحاكاة خطوة وأداة أساسية لتطوير الروبوتات بشكل عام، فإن المطورين بذلك سيتمكنون من المقدرة على على العثور على مشكلات التي من المحتمل أن تواجههم، سواء في الجزء المادي من المكونات والأجهزة، أو في والبرامج، وذلك قبل الاختبار على الأنظمة المادية الواقعية، وهذا الأمر مهم بشكل خاص في الروبوتات البشرية؛ لأنها تُعد مكلفة في التطوير والصنع، وتتطلب معالجة دقيقة، بسبب عدد كبير من المحركات وأجهزة الاستشعار التي تحتوي عليها.

وكما تحتوي معظم الروبوتات البشرية على وجه الخصوص على هيكل وبنية وتصاميم متحركة غير ثابتة، وبالتالي فهي عرضة لأن تفقد بسهولة توازنها وتسقط، خصوصا للروبوتات التي تتحرك بالأرجل حتى لا يسقط على أحد جوانبها، وهذه الروبوتات إما تمشي على أرجل أو على عجلات لأنها تعتبر من الروبوتات المتنقلة.

على عكس الروبوتات ذات الهياكل والتصاميم الثابتة، وبالطبع تختلف بشكل كبير عن الروبوتات الصناعية حيث لا بد أن يكون لديها إمكانية التجوال والحركة في مجال أكبر ومنها الروبوتات التي تحاكي البشر بشكل كبير مثل الروبوت أطلس، لذلك فهي تتكون من نظام التجوال (locomotion system).

وكل نظام منهما له مكوناته الميكانيكية الخاصة به أو الإلكترونية كذلك، فلا بد أن تحتوي هذه الروبوتات التي تمشي على أرجلها على تقنيات محددة تمكنها من القيام بحركة الأرجل التبادلية، كما تتكون من حبال مخصصة للروبوتات، ومفاصل تربط بين أجزاء الرجل الواحدة ببعضها البعض، وبالتأكيد المُشغّل والمحرّك التي يجب أن تتوفر به خاصية صغر الحجم فيها، ولكن لها عزم كبير في نفس الوقت، ولا تشترط السرعة العالية في ذلك.

أما الروبوتات ذات العجلات فهي تتكون من مُحرّكات وعجلات بالتأكيد، حيث أنّ هذه المحركات تمتاز بالقدرة والسرعة العاليتين، والدوائر الكهربائية الهامة، ولعل أشهرها دائرة (H-Bridge)، والتي تساعد في التحكم في تشغيل المحرك الأيمن والأيسر للتحكم في اتجاه حركة الروبوت.

 كما تتكون كذلك على نظام خاص لمهام الملاحة والاستطلاع للأماكن التي سوف تتواجد بها هذه الروبوتات (Navigation system)، والذي يتكون بدوره من مجموعة كبيرة من الحساسات والكاميرات، التي تعمل على تعيين الموضع والسرعة ومكونات المكان الذي يتواجد فيه الروبوت، وكذلك العقبات والصعوبات التي قد تواجهه في طريقه، وهكذا  مثل العيون في الإنسان، كما تحتوي كذلك على أنظمة الصوت التي تعمل على إصدار أصوات خاصة من هذه الروبوتات، سواء أنها تتحدث مثل الإنسان أو أصوات أخرى، وتحتوي كذلك على الأنظمة التي تتعرف على الأصوات والكلمات كذلك.

المصدر: Using the Microcontroller and the PLC in a RPP Robot ControlRobotics/Computer Control/The Interface/MicrocontrollersRobot motors


شارك المقالة: