معرفـــی ربات دلتـــــــا
بازوی رباتیک دلتا نوعی ربات موازی است که در کاربردهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. طراحی آن دارای سه بازو است که به صورت موازی با یکدیگر در ارتباط اند و به یک پایه و یک صفحه متحرک متصل هستند. حرکت ربات توسط سیستمی از موتورهای پیشرفته کنترل می شود و به آن اجازه می دهد تا با سرعت و دقت در سه بعد حرکت کند. هدف اصلی ربات دلتا، خودکارسازی فرآیندهای صنعتی و افزایش راندمان تولید است. حرکات سریع و دقیق آن را برای کارهایی مانند چیدن و قرار دادن اشیا، مونتاژ، بسته بندی و جابجایی مواد مناسب می کند.
تاریخچه ربات دلتا
با پیشرفت‌های فناوری و نیاز به ربات‌هایی با سرعت و دقت بالاتر، ربات دلتا به‌عنوان یک اختراع مهم و نوآورانه در دنیای رباتیک معرفی شد. ربات دلتا، با ساختار موازی خاص و حرکت‌های هماهنگ، قادر به انجام حرکت‌های سریع، دقیق و پیچیده بود که این امکان را فراهم می‌کرد که به‌عنوان یک ربات با کارایی بالا در صنایع مورداستفاده قرار گیرد.
ربات دلتا در اوایل دهه 1990 توسط پروفسور ریموند کلاول و گروهش در مدرسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در سوئیس پیشنهاد شد. این ربات پس از الهام گرفتن از بازدید یک کارخانه بسته‌بندی شکلات اختراع شد. ربات‌های دلتا از آن زمان به‌طور گسترده در صنایع مختلف، به‌ویژه برای عملیات‌های برداشتن و گذاشتن (Pick and Place) با سرعت بالا و بار کم، مانند بسته‌بندی، فرآوری مواد غذایی، داروسازی، لوازم آرایشی و … مورداستفاده قرارگرفته‌اند.
کاربرد ربات دلتا
ربات‌های دلتا به دلیل ساختار سینماتیکی سبک و ساده دارای چندین مزیت ازجمله سرعت، شتاب، دقت، تکرارپذیری و سختی بالا نسبت به سایر انواع ربات‌ها هستند. بااین‌حال، آن‌ها همچنین دارای محدودیت‌هایی هستند، مانند ظرفیت بار کم، حجم فضای کاری کوچک و سینماتیک معکوس پیچیده هستند.
با استفاده از ربات دلتا می‌توان هزینه‌ها و مسئولیت های نیروی کار را کاهش داده و دقت و ثبات فرآیندهای تولید را بهبود بخشید. ربات های دلتا به گونه ای طراحی شده اند که انعطاف پذیری بالایی داشته و با کاربردهای مختلف سازگار باشند. علاوه بر این با استفاده از چندین ربات دلتا که با یکدیگر در تعامل هستند و دارای هوش جمعی هستند، می توان کارایی بسیار بالاتری را از این ربات ها انتظار داشت. این سیستم رباتیک برای کاربرد های مختلف امکان شخصی سازی و ارتقا را دارد، به طور مثال می توان درجات آزادی آن را از 3 به 6 درجه آزادی افزایش داد و یا حتی تعداد بازو های آن را افزایش داد.
برای بهبود کارایی این سیستم رباتیک، می‌توان از بینایی ماشین و یادگیری ماشین به عنوان یکی از اصولی ترین ویژگی‌های توسعه یافته آن بهره برد. این ربات ها برای طیف گسترده ای از صنایع از جمله غذا و نوشیدنی، بسته بندی، کشاورزی، مونتاژی و غیره کاربرد دارند.
ربات دلتا شرکت هامون صنعت
ربات دلتا این شرکت تماما توسط تیم مهندسان شرکت به طور کامل طراحی و ساخته شده است. تمام مراحل طراحی ربات از ابتدا انجام شده است و مهندسی معکوس نبوده است تا امکان طراحی مجدد ربات بر اساس نیاز مشتری فراهم باشد. در حین طراحی ربات بهینه سازی های برای کاهش توان مورد نیاز موتور ها انجام شده است. نمونه اولیه ربات با توجه به مشخصات مد نظر آن که در صفحه بعد بیان شده است. طراحی شده است.
طراحی و انتخاب جنس قطعات مکانیکی مانند بازوها، مفاصل و پایه‌های ربات بسیار حائز اهمیت است. این قطعات باید برای کارایی بالا و سهولت تولید و مونتاژ طراحی شوند. ساختار مکانیکی باید سبک و مقاوم باشد؛ تا بتواند با حرکات سریع و تکراری ربات سازگار باشد. مقاومت در برابر کشش، فشار، خمش و سایش از ویژگی‌های مهم در انتخاب مواد است.
معمولاً مواد استفاده‌شده برای قطعات مکانیکی ربات دلتا عبارت‌اند از آلومینیوم و آلیاژهای آن، فولادها، پلاستیک‌های مقاوم و کامپوزیت‌های سبک و مقاوم. انتخاب مواد مناسب باید با توجه به ارتباط بین ویژگی‌های مکانیکی، وزن، و هزینه انجام شود تا بهترین عملکرد و کارایی را برای ربات دلتا به‌دست آوریم.
بدین منظور در طراحی بازوهای فعال ربات از پروفیل‌های آلومینیومی شیار‌دار استفاده کرده‌ایم. که به علت ساختار شبکه‌ای و توخالی سطح مقطع آن دارای مقاومت بالایی نسبت به جرم خود است. همچنین برای اتصال بازو به قطعات دیگر ربات از دو قطعه پرینت شده به کمک پرینتر سه بعدی با درصد تراکم 90 درصد استفاده شده است.
رابط کاربری گرافیکی
برای ارتباط راحت کاربر با ربات یک رابط کاربری گرافیکی برای ربات ایجاد شده که امکان ارسال فرمان‌ها و موقعیت های مد نظر کاربر را برای ربات فراهم سازد و همچنین یک باز خورد از عملکرد ربات را نمایش دهد. این رابط از چندین تب مختلف برای کنترل ربات تشکیل شده است.
که شامل : تب استارت، حرکت دستی، حرکت موقعیتی، عملیات Pick and Place و پردازش تصویر می باشد؛ که برخی از این تب ها را در تصاویر زیر مشاهده می کنید.
در تب آخر این رابط کاربری بخش پردازش تصویر قرار گرفته که همان طور که بیان شد برای شناسایی موقعیت اجسام جهت جابجایی آن ها توسط ربات مورد استفاده قرار می گیرد.
|
ردیف |
مشخصات فنی محصول |
توضیحات |
| 1 | ابعاد فضای کاری | 800*800 mm |
| 2 | ظرفیت باربری | 4 Kg |
| 3 | سرعت مجری نهایی | 3 m/s |
| 4 | سیستم کنترل | PLC & Raspberry pi 4 |
| 5 | ابعاد کلی ربات | 1m*1m*1 m |
| 6 | وزن ربات | 50 Kg |
| 7 | نوع گریپر | قاپک و سیستم وکیوم |
| 8 | نوع موتور ها | Delta Servo Motor “ECMA-C20807RS” 0.75 KW – 3000 Rpm – 2.4 N.m |
| 9 | گیربکس | خورشیدی 1:40 |
| 10 | جنس صفحات بالایی و پایینی | ورق فولادی 8 میلی متر |
| 11 | جنس لینک های اصلی | آلومینیوم و پلاستیک |
| 12 | جنس لینک های فرعی | لوله جداره نازک فولادی |
| 13 | جنس مفصل ها | آهن و روی |
مشخصات فنی ربات دلتا
با توجه به ابعاد فضای کاری و ظرفیت باربری ربات که در جدول بالا بیان شد، این ربات جزء ربات های بزرگ در سری ربات های دلتا قرار می گیرد. در ساخت این ربات از پیشرفته ترین موتور ها ( سروو موتور ) برای محرک های ربات استفاده شده است. همچنین برای تامین گشتاور مورد نیاز بازو ها از گیربکس های خورشیدی 1:40 استفاده شده است. همچنین در انتخاب قطعات مورد نیاز ربات سعی شده تا قطعات انتخاب شوند که در بازار موجود باشد. تا باعث کاهش هزینه های ساخت، تعمیر و نگهداری شود.
همچنین این ربات مجهز به سیستم بینایی ماشین برای شناسایی محیط و پیدا کردن موقعیت اجسام روی میز کار است و سپس به کمک موقعیت شناسایی شده می‌تواند اجسام را جابجا کند.
