ربات کارتزین – گانتری

ربات های کارتزین (Cartesian):

این ربات‌ها دارای سه محور خطی می‌باشند که دو به دو برهم عمودند. به طور بدیهی فضای کاری این ربات یک مکعب مستطیل است. هرچیزی دارای نقاط قوت و ضعفت است که این ربات هم از این قاعده مستثنی نیست.

به خاطر ساختار صلب این گونه ربات‌ها، دقت و تکرارپذیری در این ربات ها در سطح خوبی قرار دارد. ربات هنرمند ۶ محوره با یک ربات ۳ محوره ی کارتزین قابل مقایسه نیست. بنابراین ربات های کارتزین از نظر تکرارپذیری بهتر هستند چراکه درجات کمتر منجر به مفاصل کمتر و مفاصل کمتر منجر به دقت بهتر می شود.

از نظر تئوری هم پروگرام کردن این ربات ها راحت تر است، اگر چه که امروزه این فرآیند کار سختی نیست؛ چراکه شرکت های سازنده تمامی این قسمت را در قالب کنترلری که همراه ربات هست،  ارائه می کنند و نیازی ب وارد شدن به مبحث برنامه نویسی نیست.

همانطور که فهمیدید ربات های کارتزین از دیگر ربات ها ساده ترند تا آن حد که حتی خودتان هم می توانید یک ربات کارتزین بسازید. شرکت های زیادی چون Festo و Epson و Bosch وجود دارند که هم ماژول های برقی و هم ماژول های نیوماتیکی را تامین می کنند. برای ساخت شما می توانید تجهیزات مختلف را خریداری و سپس سرهم نمایید. اما اینجاست که بحث برنامه نویسی مطرح می شود. برنامه نویسی این ربات ها همچنان به صورت دستی صورت می پذیرد.

یک ربات کارتزین به نسبت دیگر ربات ها با کار مشابه، به علت سادگی قیمت کمتری دارد.

همانطور که متصور است، فضای کاری این ربات ها خیلی ایده آل نیست. همچنین توانایی این ربات ها برای انجام حرکات دورانی کم است. البته می توان به انتهای محور افق یک محور دورانی برای چرخش ابزار اضافه نمود ولی انجام بعضی از کارها نظیر جوشکاری خیلی از این ربات ها مورد انتظار نیست. ضمنا فضایی که این ربات ها اشغال می کند نسبت به دیگر ربات ها برای کار مشابه کمتر است.

با بررسی موارد فوق به این نتیجه می رسیم که: ربات های کارتزین عموما برای کارهای جابجایی (peak and place) ارزان تر هستند. همچنین برای کارهایی که به دوران زیاد ابزار نیاز ندارند و یا اینکه دوران در آنها قابل حذف است مناسب هستند. مثل : چسب کاری، لحیم کاری، خیاطی، جابجایی (Peak and Pleace) و …

ربات های گانتری (Gantry):

در بسیاری از موارد دیده می شود مه ربات های گانتری جدا از ربات های کارتزین توضیح داده نمی شوند که به نظر ما این کار خطاست. ربات های گانتری به علت ساختار و کاربردهای متفاوتشان باید جدا توضیح داده شوند.

همانطور که می بینید حرکت در محور x روی دو تیر که در راستای محور x هستند، انجام می پذیرد. کالسکه ای که روی محور y قرار دارد نیز درراستای y حرکت می نماید که ریل آن بین تیرهای محور x قرار دارد. ابزار هم در راستای z که روی کالسکه بسته شده، حرکت می کند.

فضای کاری این ربات ها شبیه ربات های کارتزین است اگر چه که معمولاً در ربات های گانتری فضای کار محصور در ربات است. خوب است به این واقعیت اشاره شود که تنها قسمتی از ربات که با فضای کاری درگیر است، ابزار و محور z است.

همان طور که می بینید، ربات رو چهار ستون یا پایه محکم شده. اگر پایه ها به قدر کافی محکم باشند، ربات می تواند بارهای سنگینی را جابجا کند. بلندکردن و حرکت (Lifter – Mover) بیشتری فراوانی را در بین کاربردهای این ربات دارد. اما علاوه بر این از این ربات ها در کارهایی چون جابجایی (Peak and Pleace)، بسته بندی، سرهم کردن (Assembly) و … استفاده می شود.

یکی از کاربردهای جالب این ربات این است که می توان از آن به عنوان بستری برای دیگر ربات ها استفاده نمود. مثلاً یک ربات ۶ درجه آزادی را می توان به صورت وارونه به عنوان محور z این ربات، روی آن نصب نمود که این کار ابتکاری و جالب باعث بیشتر شدن حوضه های کاری این ربات می شود.

منبع: ترجمه شده از سایت Robotee.com (با اندکی تغییرات)