كيفية ضبط نظام الإحداثيات للروبوتات الصناعية؟

1. نظام إحداثيات الأرض (العالم).
تخيل ماذا ستفعل لو ضللت طريقك على الأرض؟ يمكنك البحث عن نقطة مرجعية، مثل نجم الشمال، لتحديد موقعك. وبالمثل، تمتلك الروبوتات الصناعية أيضًا "نجم الشمال"، وهو نظام الإحداثيات الجيوديسي. نظام الإحداثيات هذا هو نظام إحداثيات ديكارتي مع الأرض كمرجع، وجميع أنظمة الإحداثيات الأخرى مرتبطة به بشكل مباشر أو غير مباشر. في أنظمة ربط الروبوتات المتعددة أو أنظمة الروبوت ذات حركة المحور الخارجي، يعد نظام الإحداثيات هذا مهمًا بشكل خاص.
يوجد اتجاه نسبي بين أي نظامين إحداثيين، وهو ما يسمى الاتجاه.
تشمل الطرق الشائعة لوصف الوضعية زوايا أويلر، ومصفوفات تحويل الإحداثيات، والكواتيرنيونات، ومتجهات الدوران. ومن بينها، تحلل زاوية أويلر وصف الموقف إلى ثلاث عمليات دورانية مستمرة، حيث تدور كل دورة حول محور متعامد مع المحور الذي يدور حول الدوران الأمامي والخلفي. عمليات الدوران الثلاث المتتالية في زاوية أويلر هي كما يلي: زاوية الدوران الأولى هي زاوية الانعراج ψ (ياو)، والمعروفة أيضًا باسم الاتجاه أو السمت، ومحور دورانها هو المحور z-؛ زاوية الدوران الثاني هي زاوية الميل θ، والمعروفة أيضًا باسم الارتفاع، ومحور دورانها هو المحور x-; زاوية الدوران الثالث هي زاوية اللف ϕ (لفة)، والمعروفة أيضًا بزاوية البنك، ومحور دورانها هو المحور y-.
2. نظام الإحداثيات الأساسي
نظام الإحداثيات الأساسي هو "موطن" الروبوت، ويتكون من نقطة الأساس للروبوت واتجاه الإحداثيات. يعمل نظام الإحداثيات هذا كأساس لأنظمة الإحداثيات الأخرى للروبوت، مما يضمن إمكانية التنبؤ بحركة الروبوت المثبت بشكل ثابت. عندما تقف أمام الروبوت وتتعامل مع قلادة التدريس في نظام الإحداثيات الأساسي، ستجد أنه من خلال التعامل مع قلادة التدريس لأعلى ولأسفل، سيتحرك الروبوت على طول المحور X-؛ حرك قلادة التدريس يمينًا ويسارًا، وسيتحرك الروبوت على طول المحور Y-؛ قم بلف عصا التحكم وسيتحرك الروبوت على طول المحور Z-. يتوافق اتجاه نظام الإحداثيات هذا مع نظام الإحداثيات الديكارتي في الرياضيات.
3. نظام إحداثيات الأداة
نظام إحداثيات الأداة هو "يد" الروبوت، والذي يستخدم لتحديد موضع الأداة واتجاهها. يتكون نظام الإحداثيات هذا من نقطة مركز الأداة (TCP) واتجاه الإحداثيات، والتي يجب ضبطها مسبقًا. عندما لا يكون هناك تعريف، سيستخدم الروبوت نظام إحداثيات الأداة الافتراضية. يعد نظام الإحداثيات هذا أمرًا بالغ الأهمية لضمان وصول الأداة بدقة إلى الموضع المحدد مسبقًا.
4. نظام إحداثيات قطعة العمل
نظام إحداثيات قطعة العمل هو "عين" الروبوت، والذي يستخدم لتحديد موضع واتجاه قطعة العمل. يتكون نظام الإحداثيات هذا من أصل قطعة العمل واتجاه الإحداثيات، ويتم تحديده عادةً باستخدام طريقة النقاط الثلاث-: يتم تحديد المحور X- بنقطتين معروفتين، ويتم تحديد المحور Y- بنقطة ثالثة، ويتم تحديد اتجاه المحور Z- باستخدام قاعدة اليد اليمنى-. يعد نظام الإحداثيات هذا هو الأكثر ملاءمة لبرمجة الروبوتات، لأنه يساعد الروبوت على "رؤية" موضع قطعة العمل.
5. نظام الإحداثيات المشترك
نظام الإحداثيات المشترك هو "مفصل" الروبوت، والذي يتم وضعه في مفاصل الروبوت ويمثل الزاوية المطلقة لكل محور بالنسبة لموضعه الأصلي. يعد نظام الإحداثيات هذا أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في حركة الروبوتات، لأنه يضمن أن كل مفصل في الروبوت يمكن أن يتحرك بدقة إلى موضع محدد مسبقًا.
6. نظام إحداثيات المستخدم
نظام إحداثيات المستخدم هو "عقل" الروبوت، والذي يسمح للمستخدمين بتخصيص نظام الإحداثيات الديكارتية لكل مساحة عمل. يتم استخدام نظام الإحداثيات هذا لتعليم وتنفيذ سجلات الموقع، وتنفيذ تعليمات تعويض الموقع، وما إلى ذلك. عندما لا يكون هناك تعريف، ستستخدم الروبوتات نظام الإحداثيات الجيوديسي. يوفر نظام الإحداثيات هذا للمستخدمين المرونة، مما يسمح لهم بتخصيص مساحة عمل الروبوت وفقًا لاحتياجاتهم الخاصة.
هل اكتسبت فهمًا أوضح لنظام الإحداثيات للروبوتات الصناعية من خلال هذه المقالة؟ تذكر أن نظام الإحداثيات هو البوصلة لتشغيل الروبوت بدقة. من خلال فهم أنظمة الإحداثيات هذه وإعدادها بشكل صحيح، يمكنك بسهولة تشغيل الروبوتات وزيادة كفاءتها في مصنعك. تلتزم شركة Braun Robotics، باعتبارها شركة رائدة في الصناعة، دائمًا بتقديم حلول الروبوتات الأكثر دقة وموثوقية. اختيارنا يعني اختيار الاحتراف والكفاءة.