A बहु-संयुक्त रोबोट, जिसे आर्टिकुलेटेड रोबोट के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का औद्योगिक रोबोट है जिसमें दो या दो से अधिक रोटरी जोड़ होते हैं। ये जोड़ रोबोट को मानव बांह या अन्य अंग प्रणाली के समान चलने और संचालित करने की अनुमति देते हैं। बहु-संयुक्त रोबोट मानक एकल-संयुक्त रोबोट की तुलना में अधिक लचीलापन और निपुणता प्रदान करते हैं।
मल्टी-जॉइंट रोबोट कैसे काम करता है
मल्टी-जॉइंट रोबोट की मुख्य विशेषता जो इसे अन्य रोबोट डिजाइनों से अलग करती है, वह है रोटरी जोड़ों की उपस्थिति। ये ऐसे जोड़ हैं जो घूर्णन की एक या अधिक अक्षों के चारों ओर गति की अनुमति देते हैं। रोबोटिक्स में उपयोग किए जाने वाले सामान्य रोटरी जोड़ों में शामिल हैं:
-रिवॉल्यूट जोड़: एक ही अक्ष के चारों ओर घूमने की अनुमति दें। उल्टे जोड़ झुकने और मोड़ने की गतिविधियों को सक्षम बनाते हैं।
-प्रिज़्मेटिक जोड़: एक ही अक्ष के साथ रैखिक गति की अनुमति दें। प्रिज़मैटिक जोड़ दूरबीन और स्लाइडिंग गतिविधियों को सक्षम करते हैं।
-गोलाकार जोड़: तीन लंबवत अक्षों के चारों ओर घूमने की अनुमति दें। गोलाकार जोड़ मुड़ने वाली गतिविधियों को सक्षम बनाते हैं।
कठोर लिंक के माध्यम से कई रोटरी जोड़ों को जोड़कर, बहु-संयुक्त रोबोट बाहों का निर्माण किया जा सकता है जो मानव बांह की गति की सीमा की नकल करते हैं। जोड़ों को सर्वो मोटर्स द्वारा संचालित किया जाता है जो नियंत्रण संकेतों के आधार पर जुड़े हुए लिंक को घुमाते या स्लाइड करते हैं। मल्टी-जॉइंट रोबोट में नियंत्रण प्रणाली को रोबोट के वर्तमान कॉन्फ़िगरेशन पर फीडबैक प्रदान करने के लिए सेंसर भी शामिल होते हैं।
सामान्य विन्यास
मल्टी-जॉइंट या आर्टिकुलेटेड रोबोट के कई सामान्य कॉन्फ़िगरेशन हैं:
- कार्टेशियन रोबोट: पिक-एंड-प्लेस और अन्य रैखिक गतियों के लिए उपयोग किए जाने वाले, कार्टेशियन रोबोट में तीन प्रिज्मीय जोड़ होते हैं जिनकी अक्ष कार्टेशियन समन्वय प्रणाली के साथ मेल खाती हैं। यह X, Y और Z आयामों में गति प्रदान करता है।
- SCARA रोबोट: चयनात्मक अनुपालन असेंबली रोबोटिक आर्म (SCARA) रोबोट बहुत आम हैं। अनुपालन प्रदान करने के लिए उनके पास दो समानांतर रोटरी जोड़ हैं, साथ ही ऊर्ध्वाधर गति के लिए एक प्रिज्मीय जोड़ भी है। समानांतर जोड़ SCARA रोबोटों को क्षैतिज तल में कुशलतापूर्वक चलने की अनुमति देते हैं।
- एंथ्रोपोमोर्फिक रोबोट: मानव हाथ की गति की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए, इन बहु-संयुक्त रोबोटों में रोटरी कंधे, कोहनी और कलाई के जोड़ होते हैं। कुछ में बहु-संयुक्त हाथ भी शामिल हैं। उनका मानव जैसा रूप उन्हें मनुष्यों के लिए निर्धारित कार्यों से निपटने की अनुमति देता है।
- बेलनाकार रोबोट: रोटरी जोड़ों के साथ एक केंद्रीय "रीढ़" के चारों ओर निर्मित, बेलनाकार रोबोट एक बड़े कार्य आवरण को कवर कर सकते हैं क्योंकि "कंधे" का जोड़ सिलेंडर के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है।
अनुप्रयोग
उनके घूर्णी लचीलेपन के कारण, बहु-संयुक्त रोबोट बहुत बहुमुखी हैं और विभिन्न प्रकार के औद्योगिक अनुप्रयोगों को स्वचालित कर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:
-कार्य चुनें और रखें
-पैकेजिंग और पैलेटाइज़िंग संचालन
- भागों का संयोजन
-अंतः क्षेपण ढलाई
-सीएनसी मशीन की देखभाल
-वेल्डिंग कार बॉडी और उपकरण
-घुमावदार सतहों को रंगना
गति और स्कैनिंग के माध्यम से गुणवत्ता निरीक्षण
संक्षेप में, बहु-संयुक्त रोबोट लगभग किसी भी कार्य को निपटा सकते हैं जिसके लिए विभिन्न स्थितियों और अभिविन्यासों के माध्यम से चलती उपकरणों या अंतिम प्रभावकों की आवश्यकता होती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि अपने काम के दायरे को बढ़ाने और टकराव से बचने की उनकी क्षमता स्वचालित रूप से उन्हें जटिल या भीड़ भरे वातावरण के साथ गतिशील तरीके से बातचीत करने के लिए बहुत उपयोगी बनाती है।
एकल-संयुक्त रोबोट से अधिक लाभ
जबकि एकल-संयुक्त रोबोट गति और सटीकता की बहुत उच्च दर प्राप्त कर सकते हैं, वे सीमित लचीलेपन से ग्रस्त हैं। उदाहरण के लिए, एक साधारण कार्टेशियन गैन्ट्री रोबोट केवल तीन अक्षों में रैखिक गति प्राप्त कर सकता है।
इसके विपरीत, बहु-संयुक्त रोबोट भुजाएँ:
- बाधाओं के आसपास पहुँचें: रास्ते से हटकर या घूमकर, वे सीमित स्थानों में काम कर सकते हैं।
- पुन:अभिमुख उपकरण: रोबोट की कलाई या फ्लैंज पर लगे उपकरण को किसी कार्य के दौरान लगभग किसी भी ओरिएंटेशन में घुमाया और झुकाया जा सकता है।
- स्व-टकराव से बचाव: बहु-संयुक्त भुजाओं में सॉफ्टवेयर होता है जो उन्हें प्रभावी ढंग से अपने और अपने कार्यक्षेत्र में अन्य वस्तुओं के रास्ते से स्वचालित रूप से बाहर निकलने देता है।
- सतत-पथ गति: वे मध्यवर्ती स्थितियों के माध्यम से आसानी से "स्लीव" कर सकते हैं, जिससे बड़ी घुमावदार सतहों को वेल्डिंग करने जैसे संचालन सक्षम हो सकते हैं।
संक्षेप में, उचित रूप से कार्यान्वित बहु-संयुक्त रोबोट अधिक कठोर रोबोट की तुलना में अधिक स्वायत्तता, दक्षता और उत्पादन लचीलापन प्रदान करते हैं।
बहु-संयुक्त रोबोटों के लिए नियंत्रण प्रणाली
आर्टिकुलेटेड रोबोट में मौजूद कई जोड़ों और अक्षों में गति का समन्वय करने के लिए परिष्कृत कंप्यूटर नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता होती है:
- किनेमेटिक्स: गणितीय समन्वय परिवर्तनों को कई रोटरी जोड़ों की कोणीय स्थिति के आधार पर रोबोट के टूलटिप की 6D स्थिति को लगातार ट्रैक करना चाहिए।
- पथ योजना: टकराव से बचने और दक्षता को अधिकतम करने के लिए, कार्य पूरा होने पर इष्टतम गति पथों की पूर्व गणना या गतिशील रूप से उत्पन्न की जानी चाहिए।
- मुआवजा एल्गोरिदम: हाथ के लचीलेपन और जोड़ों/गियर में बैकलैश के कारण लक्ष्य पथ से विचलन को एक्चुएटर्स को भेजे गए मुआवजे के संकेतों के माध्यम से महसूस किया जाना चाहिए और इसका प्रतिकार किया जाना चाहिए।
- बहु-परिवर्तनीय नियंत्रण: एकाधिक युग्मित आंशिक अंतर समीकरण बहु-संयुक्त भुजाओं की जटिल गतिशीलता को नियंत्रित करते हैं, जिसमें सटीकता और गति के लिए कई एक्चुएटर्स के बहुत ही संवेदनशील, वास्तविक समय नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
परिणामस्वरूप, बहु-संयुक्त रोबोट प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर पर निर्भर करती है जो बुनियादी समन्वय इनपुट, मूवमेंट प्रीसेट, टूल ओरिएंटेशन और अंतिम प्रभावक क्रियाओं पर नियंत्रण को सरल बनाती है। यह इंजीनियरों को जटिल गणित और गतिकी संगणनाओं को मैन्युअल रूप से हल करने से राहत देता है।
सहयोगात्मक रोबोट के लाभ
बहु-संयुक्त रोबोटिक्स में एक अपेक्षाकृत नया क्षेत्र सहयोगी रोबोट या "कोबोट्स" का है। कोबोट को साझा कार्यक्षेत्र में मनुष्यों के साथ शारीरिक रूप से बातचीत करते हुए, बिना किसी खतरे या सुरक्षा सुरक्षा की आवश्यकता के सुरक्षित रूप से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अंतर्निर्मित सेंसर मानव संपर्क पर रोबोट बांह या हाथ को स्वचालित रूप से बंद कर देते हैं।
यह सहयोगात्मक दृष्टिकोण कई लाभ प्रदान करता है:
- सहज प्रोग्रामिंग: कोबोट्स को कोडिंग के बजाय निर्देशित शिक्षण के माध्यम से मैन्युअल रूप से प्रशिक्षित किया जा सकता है, जिससे वे बहुत उपयोगकर्ता-अनुकूल बन जाते हैं।
- आसान तैनाती: हल्के डिज़ाइन कोबोट को लगभग कहीं भी जल्दी से स्थापित करने में सक्षम बनाते हैं। कठोर बाड़ या नींव की कोई आवश्यकता नहीं।
- सुरक्षित संपर्क: प्रत्येक जोड़ पर संवेदनशील स्पर्श त्वचा और/या टॉर्क सेंसिंग कोबोट को मानव संपर्क के प्रति उचित रूप से प्रतिक्रिया करने के लिए प्रेरित करती है।
- लचीला स्वचालन: साझा वर्कसेल स्थान का मतलब है कि ऑपरेटर कुशल समन्वय में रोबोट के साथ कार्यों को वैकल्पिक कर सकते हैं।
- अधिक किफायती समाधान: सुरक्षा बाधाओं को दूर करने से समग्र सिस्टम लागत और पदचिह्न में काफी कमी आती है।
- संवर्धित कार्यबल: मनुष्य जटिल संज्ञानात्मक कार्यों को संभालते हैं जबकि कोबोट उन्हें सुस्त, एर्गोनॉमिक रूप से कठिन गतिविधियों से छुटकारा दिलाते हैं।
कोबोट्स इस प्रकार छोटे व्यवसायों के लिए रोबोट अपनाने की बाधाओं को कम करते हैं और साथ ही मौजूदा सुविधाओं में सुरक्षित मानव-मशीन सहयोग को भी बढ़ावा देते हैं। सहज और किफायती स्वचालन में यह नया प्रतिमान कई उद्योगों में नवीन कोबोट समाधानों को संचालित करना जारी रखता है।
बहु-संयुक्त रोबोटों का भविष्य
जैसे-जैसे कंप्यूटर प्रोसेसिंग पावर में सुधार होता जा रहा है, वैसे-वैसे आर्टिकुलेटेड रोबोट और उनके नियंत्रण इंटरफेस की क्षमताएं भी बढ़ती जाएंगी। आसान प्रोग्रामिंग के साथ संयुक्त अनुप्रयोगों के विस्तार से बहु-संयुक्त रोबोट अधिक उद्योगों में तेजी से प्रचलित हो जाएंगे।
और बहु-संयुक्त डिज़ाइनों के लचीलेपन को कृत्रिम बुद्धिमत्ता और विस्तारित संवेदी धारणा के साथ विलय करके, कल के रोबोट कहीं अधिक स्वायत्तता प्राप्त करेंगे। पॉलिमर, विस्तारित किनेमेटिक्स और यहां तक कि केबलों के उपयोग के माध्यम से बड़े-कार्यक्षेत्र वाले रोबोट भी धातु के कठोर द्रव्यमान से अधिक आज्ञाकारी और उत्तरदायी "सॉफ्ट रोबोट" में परिवर्तित हो रहे हैं।
अंततः, जैसे-जैसे उनकी शारीरिक क्षमताएं और बुद्धिमान प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, बहु-संयुक्त रोबोट मानव भागीदारों के साथ सहयोगी भूमिकाएं बढ़ाएंगे - जिससे वे चौथी औद्योगिक क्रांति के प्रमुख चालक बन जाएंगे।
शीआन गुओशेंग लेजर टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड एक उच्च तकनीक उद्यम है जो स्वचालित लेजर क्लैडिंग मशीन, हाई-स्पीड लेजर क्लैडिंग मशीन, लेजर शमन मशीन, लेजर वेल्डिंग मशीन और लेजर 3 डी प्रिंटिंग उपकरण के अनुसंधान एवं विकास, विनिर्माण और बिक्री में विशेषज्ञता रखता है। हमारे उत्पाद लागत प्रभावी हैं और घरेलू और विदेश में बेचे जाते हैं। यदि आप हमारे उत्पादों में रुचि रखते हैं, तो कृपया हमसे यहां संपर्क करेंbob@gshenglaser.com.