روبوت دلتا هو نوع من الروبوتات الموازية سُمي على اسم بنية الحمض النووي الخاص به والتي تشبه الحرف اليوناني Δ. يتكون روبوت دلتا من مجموعة من الأذرع الروبوتية متوازية الأضلاع وأنظمة التحكم المرتبطة بها، والتي يمكنها إكمال العمليات المعقدة المختلفة داخل منطقة تشغيل الروبوت، مثل المناولة والتجميع والطلاء والحفر والتلميع. لدى روبوتات دلتا مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التصنيع الصناعي والرعاية الصحية والتعليم والبحث والترفيه.
مبدأ عمل نظام التحكم بالروبوت دلتا
ينقسم نظام التحكم في روبوتات دلتا بشكل أساسي إلى ستة أجزاء: إنشاء نموذج الروبوت، وتخطيط الحركة، وتخطيط المسار، وتخطيط المسار، والنموذج الديناميكي، والتحكم في ردود الفعل. ومن حيث أنظمة التحكم، تختلف روبوتات دلتا بشكل كبير عن غيرها من الروبوتات الصناعية التقليدية. على أساس استخدام الخصائص الديناميكية الهوائية للتحكم في الحركة، فإنها تستخدم أيضًا نموذجًا ديناميكيًا فريدًا من ثلاث طبقات ونظام تحكم قوي في ردود الفعل.
1. إنشاء نموذج الروبوت
يعد إنشاء نموذج الروبوت هو الخطوة الأولى في نظام التحكم بالروبوت دلتا. يعتمد روبوت دلتا على ثلاثة قضبان دعم متوازية، والتي تتميز بالدقة العالية والقدرة على التكيف، لذا فإن إنشاء نموذج الروبوت يعد خطوة معقدة وحاسمة بشكل خاص. يعتمد إنشاء نموذج الروبوت على عوامل مثل بيئة تشغيل الروبوت، والخصائص الديناميكية، والخصائص الحركية.
2. التخطيط الرياضي
تخطيط الحركة هو الخطوة الثانية في نظام التحكم في الروبوت دلتا، والذي يتضمن تعيين إشارات مرجعية للإدخال في مشاكل التعرف على الفضاء الجزئي من خلال نموذج الروبوت، مما يؤدي في النهاية إلى التنبؤ والتخطيط لحالة حركة الروبوت. يحتاج تنفيذ تخطيط الحركة إلى مراعاة عوامل مثل الحد الأدنى من التسارع والسرعة القصوى والحد الأقصى للتسارع للروبوت، والتنبؤ بحركة الروبوت وتخطيطها من خلال الأساليب الرياضية والحسابية لتحقيق التحكم الدقيق في الروبوت.
3. تخطيط المسار
يعد تخطيط المسار هو الخطوة الثالثة لنظام التحكم في روبوت دلتا، والغرض الرئيسي منه هو تحقيق تخطيط مسار الحركة للروبوت، مما يمكنه من أداء مهام تشغيلية محددة ضمن نطاق مكاني محدد. تعتمد عملية تخطيط المسار على تخطيط حركة الروبوت في الفضاء، والذي يقوم بإدخال مجموعة إحداثيات المسار المستهدف في وحدة تحكم الروبوت من خلال النماذج الرياضية وطرق الحساب لتحقيق التحكم الدقيق في الروبوت.
4. تخطيط المسار
يعد تخطيط المسار هو الخطوة الرابعة لنظام التحكم في روبوت دلتا، وهو عبارة عن تحسين إضافي وتنفيذ تخطيط المسار الذي يهدف إلى تحقيق توجيه الروبوت والتحكم فيه. من خلال تحليل حركة الروبوت إلى سلسلة من المشكلات الفرعية ورسم خرائط لهذه المشكلات الفرعية مع معادلة التحكم في مساحة الحركة، يتم تحقيق تخطيط مسار الروبوت لتحقيق تأثيرات تحكم أكثر دقة واستقرارًا.
5. النموذج الديناميكي
النموذج الديناميكي هو الخطوة الخامسة لنظام التحكم في الروبوت دلتا، والذي ينشئ نموذج حركة دقيق من خلال التحليل الديناميكي لحالة حركة الروبوت وسلوكه لتحقيق التحكم الدقيق في الروبوت. تشتمل النماذج الديناميكية عادةً على معادلات قيد الروبوت، ومصفوفات النقل، والتحويلات الإحداثية، وما إلى ذلك. وباستخدام هذه النماذج الديناميكية، يتم حساب الخصائص الحركية والديناميكية للروبوت، مما يحقق في النهاية التحكم التكيفي للروبوت.
6. التحكم في ردود الفعل
التحكم في ردود الفعل هو الخطوة الأخيرة في نظام التحكم في روبوت دلتا، والذي يعتمد على مبدأ التحكم في ردود الفعل. من خلال مراقبة وتقديم ردود الفعل على حالة الروبوت وحالة التشغيل، فإنه يحقق دقة أعلى وتحكمًا أكثر استقرارًا للروبوت. تتمتع آلية ردود الفعل للتحكم في روبوت Delta بقدرات قوية على التعلم الذاتي والتكيف، والتي يمكنها ضبط حالة حركة الروبوت بشكل مستمر ومعلمات التحكم في التكرارات لتحقيق تأثيرات التحكم المثالية.