وقد وضعت الروبوت حتى يومنا هذا، وقد تم تنفيذ هيكل المركزية. وتطويرها ليس أمرا بين عشية وضحاها ولكنه كان كذلك لأكثر من نصف قرن. دعونا نتحدث عن تكوين وتطوير الروبوت.
1. تكوين الروبوت
ويشمل الروبوت ثلاثة أجزاء رئيسية وستة أنظمة فرعية، تشير الأجزاء الرئيسية الثلاثة منها إلى الجزء الميكانيكي، وجزء الاستشعار، وجزء التحكم، وتشير الأنظمة الفرعية الستة إلى نظام القيادة، ونظام الهيكل الميكانيكي، ونظام الشعور، ونظام التفاعل بين الروبوت والبيئة، ونظام التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر، ويظهر نظام التحكم في الشكل أدناه.
ويرد أدناه وصف لوظائف النظم الفرعية الستة:
(1) نظام القيادة. نظام محرك الأقراص هو جهاز نقل مرتب لكل مفصل ، أي كل درجة من حرية الحركة ، من أجل جعل الروبوت يعمل. يمكن أن يكون نظام القيادة إما ناقل حركة هيدروليكي، أو ناقل حركة هوائي، أو ناقل حركة كهربائي، أو نظام شامل يجمع بينها، أو محرك أقراص مباشر أو محرك غير مباشر من خلال آليات نقل ميكانيكية مثل الأحزمة المتزامنة، والسلاسل، وقطارات التروس، والتروس التوافقية، وما إلى ذلك.
(2) نظام الهيكل الميكانيكي. يتضمن نظام الهيكل الميكانيكي للروبوت الصناعي ثلاثة أجزاء: القاعدة والذراع والمشغل النهائي. كل جزء لديه عدة درجات من الحرية، وتشكيل نظام ميكانيكي متعدد الدرجات من الحرية. إذا كان لدى القاعدة آلية للمشي ، فإنها تشكل روبوتا يمشي ؛ إذا لم يكن لدى القاعدة آلية دوران المشي والخصر ، فإنها تشكل ذراع روبوت واحد. الذراع عموما يشمل ثلاثة أجزاء: الذراع العلوي، والذراع السفلي، والمعصم. المشغل النهائي هو جزء مهم مثبت مباشرة على المعصم. يمكن أن يكون مخلب بإصبعين أو متعددة الأصابع، أو يمكن أن يكون بندقية اللوحة، أداة لحام، وغيرها من أدوات العمل.
(3) يشعر النظام. ويشمل نظام الاستشعار وحدة استشعار داخلية ووحدة استشعار خارجية، وتتمثل وظيفته في الحصول على معلومات قيمة عن الحالات البيئية الداخلية والخارجية. نظرا لاستخدام أجهزة الاستشعار الذكية ، يمكن تحسين التنقل والقدرة على التكيف ومستوى الذكاء للروبوتات. على الرغم من أن النظام الحسي البشري حساس للغاية لمعلومات العالم الخارجي ، لبعض المعلومات الخاصة ، فإن المستشعر أكثر دقة من النظام الحسي البشري.
(4) الروبوت نظام التفاعل البيئي. دور نظام التفاعل بين الروبوت والبيئة هو تحقيق الاتصال المتبادل والتنسيق بين الروبوت الصناعي والمعدات في البيئة الخارجية. يمكن دمج الروبوتات الصناعية والمعدات الخارجية في وحدة وظيفية، مثل وحدات المعالجة والتصنيع ووحدات اللحام ووحدات التجميع وما إلى ذلك. وبطبيعة الحال، يمكن أيضا أن يتم دمج الروبوتات متعددة، وأدوات آلة متعددة أو المعدات، وأجهزة تخزين قطع الغيار متعددة، وما إلى ذلك في وحدة وظيفية لأداء المهام المعقدة.
(5) نظام التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر. دور نظام التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر هو تحقيق مشاركة المشغل في التحكم في الروبوت والاتصال مع الروبوت. على سبيل المثال، المحطات القياسية لأجهزة الكمبيوتر، لوحات الأوامر، لوحات عرض المعلومات، إنذارات إشارة الخطر، الخ. يمكن تقسيم النظام إلى فئتين، وهما الجهاز الذي يعطى الأمر وجهاز عرض المعلومات.
(6) نظام التحكم. وتتمثل وظيفة نظام التحكم في التحكم في مشغل الروبوت لإكمال الحركة المحددة والوظيفة وفقا لبرنامج تعليم تشغيل الروبوت وإشارة التغذية المرتدة من جهاز الاستشعار. إذا كان الروبوت الصناعي لا يملك وظيفة التغذية المرتدة المعلومات، بل هو نظام التحكم في حلقة مفتوحة. إذا كان لديه وظيفة التغذية المرتدة المعلومات، بل هو نظام التحكم حلقة مغلقة. وفقا لمبدأ التحكم ، يمكن تقسيم نظام التحكم إلى نظام التحكم في البرنامج ، ونظام التحكم التكيفي ، ونظام التحكم في الذكاء الاصطناعي. وفقا لشكل حركة التحكم ، يمكن تقسيم نظام التحكم إلى التحكم في النقاط والتحكم في المسار.
2. تطوير الروبوتات
بالمناسبة، أود أن أتحدث عن حالة تطوير الروبوتات في جميع أنحاء العالم. في عام 1954، اقترحت دافور في الولايات المتحدة لأول مرة مفهوم الروبوتات الصناعية وتقدمت بطلب للحصول على براءة اختراع. مفتاح براءة الاختراع هو استخدام تكنولوجيا سيرفو للسيطرة على مفاصل الروبوت ، لتعليم حركات الروبوت بمساعدة الأيدي البشرية ، والروبوت لديه وظيفة تسجيل واستنساخ الحركات. هذا هو ما يسمى الروبوت التدريس والاستنساخ، ومعظم الروبوتات القائمة تعتمد هذه الطريقة السيطرة. أسس جوزيف إنجل بيرغر، المعروف باسم "أب الروبوتات الصناعية"، أول شركة روبوتات في العالم، Unimation، في عام 1958، وشارك في تصميم أول روبوت Unimate. الروبوت هو الروبوت خمسة محاور مدفوعة هيدروليكيا لعمليات الصب يموت، ويتم التحكم في الذراع عن طريق جهاز كمبيوتر مخصص. ويستخدم عناصر التحكم العددي منفصلة ومجهزة طبل المغناطيسي لتخزين المعلومات ويمكن حفظ 180 خطوات العمل. وخلال هذه الفترة، بدأت شركة أمريكية أخرى، هي AMF، في تطوير روبوتات فيرساتران الصناعية. وهي تستخدم أساسا لنقل المواد بين الآلات ويقودها الهيدروليكية. يمكن أن تدور ذراع الروبوت حول القاعدة ، وترفع صعودا وهبوطا في الاتجاه الرأسي ، ويمكن أيضا توسيع وانقباش في الاتجاه الشعاعي. بشكل عام، يمكن اعتبار يونيميت وفيرساتران أول روبوتات صناعية في العالم. أساليب التحكم في هذين الروبوتين الصناعيين تشبه تقريبا أدوات آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، ولكن شكلها وخصائصها مختلفة جدا ، وتتألف بشكل رئيسي من أيدي وأذرع تشبه الإنسان.
وبشكل عام، تعد الروبوتات رمزا مهما للتقدم التكنولوجي الحديث. وهو مظهر ملموس للقوة الوطنية الشاملة لبلد ما.