ربات بازویی یک نوع بازوی مکانیکی است که قابلیت برنامه‌ریزی داشته و عموماً قادر خواهد بود کاربردهای مشابه بازوی انسان را انجام دهد. این ابزار با توجه به نوعی که دارد، می‌تواند خود یک ربات باشد یا به عنوان بخشی از یک ربات پیچیده‌تر محسوب شود. از انواع ربات بازویی این روزها در کاربردهای متنوعی استفاده می‌شود و می‌توان گفت در بخش‌های مختلف زندگی انسان‌ها به کار می‌روند. ربات بازویی که از آن به عنوان بازوی رباتیک هم یاد می‌شود در بخش‌های مختلف صنعتی، پزشکی، انبارداری و بسیاری از موارد دیگر مورد استفاده قرا می‌گیرد. جهت آشنایی با این ربات و انواع آن در این مطلب همراه ما باشید.
ربات بازویی چیست؟
ربات‌های بازویی را می‌توان ماشین‌هایی معرفی کرد که قابلیت انجام هر آنچه را که انسان با دست می‌تواند انجام دهد، دارند. این بازوها متشکل از موتوری هستند که با استفاده از برنامه‌ای که به آن‌ها داده می‌شود، موجب به حرکت درآوردن ربات می‌شوند. همچنین حرکت ربات از طریق همین بازوها کنترل خواهد شد. علاوه بر موتور نیز در ساختار این بازوها، یک یا چند مفصل بازو و دست به کار می‌رود. به این صورت که مفصل محل اتصال بخش‌های مختلف ربات بوده و در محل مفصل، بازوها به یکدیگر اتصال می‌یابند.
بازوی رباتیک صنعتی یکی از انواع ربات‌های بازویی است که در بخش‌های مختلف صنعتی کاربرد دارد. البته علاوه بر مدل‌های صنعتی، در ادارات و دفترهای کوچک نیز از مدل‌های دیگر بازوی رباتیک استفاده می‌شود. بازوهای رباتیک با توجه به کاربردی که دارند در اندازه‌های مختلفی به بازار عرضه می‌شوند که متناسب با آن بین ۴ تا ۶ مفصل دارند. استفاده از ربات بازویی در صنعت علاوه بر کاهش خطرات احتمالی، باعث می‌شود که میزان درصد خطا نیز کم شود. این بازوها در صنعت جهت انجام کاربردهایی همچون جوشکاری، جا‌به‌جا کردن قطعات سنگین و همچنین برش مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نکته را در نظر داشته باشید که با توجه به اهمیت کاربردهای این بازوها، طراحی آن‌ها از حساسیت زیادی برخوردار است. چرا که کوچک‌ترین خطا ممکن است موجب بروز خسارت‌های جبران‌ناپذیری شود. از این رو در طراحی آن‌ها باید دقت شود که بر اساس استانداردهای جهانی تولید شوند.
انواع ربات بازویی
ربات‌های بازویی بر اساس طراحی بازو به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. این بازوها بر اساس نوع کاربرد از طراحی‌های متنوعی برخوردار هستند که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.
بازوی مفصلی
در طراحی و تولید ربات بازویی از نوع مفصلی، اتصالات چرخشی به کار رفته است. به این صورت که با توجه به کاربرد، از ۲ تا ۱۰ مفصل در آن استفاده شده است و بر اساس نیاز، بازوهای دیگر به یکدیگر متصل خواهند شد. در این نوع ربات‌های بازویی، هر مفصل را یک بازو در نظر می‌گیرند و هر چقدر که درجهٔ آزادی ربات بالاتر باشد، دسترسی و آزادی عمل آن نیز بیشتر خواهد بود. این بازوها یکی از رایج‌ترین ربات‌های بازویی صنعتی هستند که به صورت ۶ محوره به بازار عرضه می‌شوند و از ۴ تا ۶ محور تشکیل شده‌اند.
کاربرد عمده بازوهای مفصلی در جوشکاری قوس الکتریکی، جوش نقطه‌ای، مونتاژ، جابه‌جایی مواد، رنگ‌آمیزی و پالت سازی است.
بازوی استوانه‌ای
در ربات بازویی استوانه‌ایی، بازوی چرخشی با قابلیت چرخش ۳۶۰ درجه به کار رفته است. در این نوع بازو از طریق اتصال منشوری ۴ وجهی، بازو به ربات وصل می‌شود و به راحتی امکان باز و بسته شدن آن فراهم خواهد شد. بازوی استوانه‌ای قابلیت این را دارد که در جهت محور z گردش کند. از این نوع ربات بازویی در کاربردهایی همچون مونتاژ، مراقبت از ماشین و بسیاری از موارد دیگر استفاده می‌شود.
بازوی دکارتی
نوع دیگری از ربات‌های بازویی وجود دارند که به عنوان بازوی دکارتی شناخته می‌شوند. این نوع بازوها، در مسیر مستقیم و خط راست حرکت می‌کنند. نام دیگر این بازوها، دروازه‌ای است و ساختار آن‌ها به گونه‌ای است که از سه اتصال خطی جهت حرکت در راستای محورهای xyz از سیستم مختصات دکارتی استفاده خواهند کرد.
بازوهای دکارتی علاوه بر حرکت مستقیم، قابلیت حرکت چرخشی هم دارند. به این صورت که با اتصال یک بازوی چرخشی می‌توان این قابلیت را در آن‌ها ایجاد کرد. این بازوها بیشتر در صنعت چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع برای صنعتگرانی که انعطاف‌پذیر‌ی بالا در تنظیمات را مدنظر قرار می‌دهند، بسیار محبوب خواهد بود. در این نوع بازوها خود کاربر تنظیم سرعت، دقت، طول ضربه و حتی اندازهٔ بازو را بر عهده می‌گیرد.
بازوی قطبی یا کروی
ربات بازویی قطبی نوع دیگری از انواع ربات بازویی است که در کاربردهایی همچون ریخته‌گری، قالب‌گیری تزریقی و جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع ربات‌های بازویی را می‌توان جزء اولین دسته‌های بازوی رباتیک صنعتی به شمار آورد.
در ساختار بازوی قطبی، پایه‌ای قرار دارد که به یک بازو با دو مفصل چرخشی و یک مفصل خطی متصل شده است. به این ترتیب محورهای ربات با هم ترکیب شده و یک مختصات قطبی را ایجاد می‌کنند. بنابراین بازوهای رباتیک قادر خواهند بود کارهای کروی را انجام دهند.
بازوی اسکارا
در ربات‌های اسکارا به عنوان نوع دیگری از انواع بازوی رباتیک، ۴ محور حرکتی وجود دارند که با استفاده از یک پیوند داخلی، در اطراف محور z ایجاد خواهند شد. این بازوها قابلیت حرکت به صورت عمودی را دارند و در کاربردهایی مانند مونتاژ، پالت سازی و مواردی از این قبیل به کار گرفته می‌شوند.
بازوی دلتا
در این نوع بازوی رباتیک، چند بازو در کنار هم به شکل متوازی‌الاضلاع در کنار هم قرار گرفته‌اند و بازوی دلتا را تشکیل می‌دهند. این بازوها در یک مرکز گنبدی شکل به هم متصل می‌شوند که به صورت چرخشی عمل می‌کنند. بازوهای دلتا که به بازوهای موازی معروف بوده، در کاربردهایی با حرکت ظریف و دقیق در سرعت بالا مناسب هستند. در نتیجه در صنایعی همچون تولید کالاهای الکترونیک، دارویی و غذایی به کار گرفته می‌شوند.
کاربرد ربات بازویی
این روزها استفاده از ربات‌های بازویی در صنایع مختلف بسیار گسترده شده است. در واقع می‌توان گفت در بسیاری از کاربردهای صنعتی که نیاز به سرعت و دقت بالا دارند یا فعالیت پرخطری هستند، ربات‌های بازویی کمک کننده خواهند بود.
به طوری که در بیشتر کارخانه‌‌های صنعتی از قبیل خودروسازی، صنایع تولید یا خدماتی این ربات‌ها کارایی دارند.
این ربات‌ها با توجه به نوع و مدلی که دارند در کاربرد مورد نظر، همه یا بخشی از فعالیت را انجام می‌دهند. در زیر نمونه‌ای از کاربردهای گسترده این ربات‌ها را توضیح می‌دهیم.
استفاده در حمل و جابه‌جایی کالا
انواع ربات‌های بازویی جهت حمل و جابه‌جایی بار، با ظرفیت‌های مشخصی طراحی شده‌اند. این ظرفیت نمایانگر حداکثر قابلیت بازو در حمل بار است. بنابراین قرار دادن بار بیش از حد مجاز علاوه بر آسیب به ربات بازویی، خطرات جبران ناپذیری را به دنبال خواهد داشت.
علاوه بر ظرفیت بار نیز لازم است به شکل و نوع بار هم توجه کرد. ممکن است ربات بازویی مورد نظر جهت حمل بار خاصی طراحی شده باشد.
استفاده در خط تولید
ربات‌های بازویی همچنین در بسیاری از صنایع تولیدی با کاربردهای متنوعی به کار گرفته می‌شوند. در واقع تولید کنندگان زیادی جهت سرعت بخشیدن در روند تولید و افزایش سوددهی، برای انجام فعالیت‌های داخلی مانند بسته‌بندی کالا، مونتاژ، رنگ‌آمیزی و برش از این بازوها استفاده می‌کنند.
استفاده در شرایط محیطی سخت و غیرقابل انجام برای انسان‌ها
در شرایطی که فضای کاری برای انسان‌ها پرخطر بوده و قرار گرفتن در معرض خطراتی همچون گازهای سمی، دمای بسیار بالا و مواردی از این قبیل وجود دارد، ربات‌های بازویی کمک کننده خواهند بود. چرا که وجود این عوامل، شرایط کاری را برای انسان سخت و غیرقابل تحمل کرده است. بنابراین با استفاده از این بازوها می‌توان کارهای ناممکن را انجام داد.
انجام فعالیت‌های با دقت بالا
اصولاً انجام فعالیت‌های صنعتی نیازمند دقت و توجه بسیار بالا در حد میلی‌متری هستند. به خصوص صنایعی همچون تولید محصولات دیجیتال از قبیل کامپیوتر، لپ‌تاپ، گوشی هوشمند، ساعت‌های مچی دیجیتال نیاز به دقت بالایی دارند. بهره‌گیری از نیروی انسانی جهت تولید این محصولات ممکن است با بروز خطا همراه باشد. بنابراین تولید کنندگان به دنبال استفاده از ربات‌های بازویی می‌روند. البته ربات‌های بازویی مخصوص این کاربرد از دقت و حساسیت بالایی برخوردار هستند و برنامه‌ریزی‌های پیچیده‌ای دارند. در نتیجه نسبت به مدل‌های دیگر گران‌تر خواهند بود. به این ترتیب از این مدل بازوها نمی‌توان جهت حمل بار و موارد این چنینی استفاده کرد.
استفاده در مسیرهای طولانی انبار کارخانه‌ها
انبارداری نوین سیستمی است که این روزها صنایع مختلف به دنبال استفاده از آن هستند. یکی از جدیدترین روش‌های استفاده از این سیستم، بهره‌گیری از ربات‌های بازویی است. بازوهای مخصوص این کار، قابلیت انبارگردانی، حمل کالا و قطعات را دارند. از آنجایی که در بسیاری از انبارها برای حمل کالا و قفسه گردی لازم است مسیر طولانی طی شود، از این نوع بازوها استفاده می‌کنند.
ربات‌های بازویی مورد استفاده در این نوع کاربرد اصولاً طول عمر کمتری دارند چرا که بر اثر طی کردن مسیرهای طولانی، بازوی رباتیک دچار استهلاک خواهد شد.
قیمت و خرید ربات بازویی
ربات‌های بازویی با توجه به این که در انواع و مدل‌های مختلفی تولید می‌شوند دارای قیمت‌های متفاوتی هستند. این تفاوت قیمت ناشی از تفاوت آن‌ها در کارایی، مشخصات فنی و سخت‌افزاری دستگاه، درجه آزادی و برند تولید کننده است. به این ترتیب برای خرید ربات بازویی بهتر است ابتدا قیمت آن را از فروشگاه‌ها و سایت‌های مختلف استعلام بگیرید سپس نسبت به خرید قطعی اقدام کنید.
جمع‌بندی
ربات‌های بازویی نوعی ربات هستند که در صنایع مختلف تولیدی و خدماتی در جایگزین فعالیت‌های انسانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ربات‌ها با توجه به نوع کاربرد در مدل‌های مختلفی طراحی و تولید می‌شوند. استفاده از ربات بازویی در کاربردی خارج از قابلیت‌های دستگاه باعث بروز مشکلات و خسارت‌های زیادی می‌شود. بنابراین قبل از خرید ابتدا متناسب با نوع کاربرد، مدل مورد نظر خود را انتخاب کنید.