فروشگاه اینترنتی پاسارگاد آریان

رباتیک در علم و صنعت کاربردهای زیادی دارد. بازوهای رباتیک یکی از مهم ترین مباحث مطرح در حوزه رباتیک است که بخصوص در زمینه ربات های صنعتی کابردهای متعدد دارد و رابط بین صنعت و رباتیک به شمار می آید.

به طور کلی بازوهای رباتیک می تواند به انسان ها کمک کند در مناطق دور از دسترس یا مناطقی که دسترسی به آنها با محدودیت همراه است، اجسام را براحتی جا به جا کرده، کارها را با دقت و سرعت بالایی انجام دهند. ویژگی منحصر به فرد بازوهای رباتیک در مقایسه با نیروی انسانی این است که قابلیت جابه جایی اجسام بزرگ را دارد و می تواند کارهایی را که نیروی انسانی بسختی یا با دقت کم و خطرات احتمالی انجام می دهد با دقت صد درصد و بدون خطر براحتی انجام دهد. محققان یکی از شرکت های دانش بنیان، بازویی رباتیک طراحی کرده اند که با توجه به اهمیت کاربرد آن در حوزه صنعت، می تواند گام بزرگی در خودکفایی باشد. با مهندس علیرضا هاشم پور، مجری این طرح تحقیقاتی گفت وگویی انجام داده ایم تا با قابلیت ها و کاربردهای این بازوی رباتیک بیشتر آشنا شویم.

وقتی از بازوی رباتیک صحبت می کنید، منظور دقیقا چیست؟

بازوی رباتیک دستگاه یا وسیله ای است که از یک سری محورها و مفصل ها تشکیل شده و از عملکردی شبیه بازوی انسانی برخوردار است. همان طور که نیروی انسانی می تواند در کارخانه از نیروی بازو برای انجام کارهای مختلف استفاده کند، این بازوی رباتیک هم می تواند مانند بازوی انسان در کارخانه کار انجام دهد. البته بازوی رباتیک ابعاد بزرگ تری دارد و با دقت بالاتری کار را انجام می دهد.

بازوی رباتیک طراحی شده، انجام چه کارهایی در صنعت را می تواند به عهده گیرد؟

ربات ها می توانند در صنعت، کاربردهای متنوعی داشته باشند. بازوی انسان را در نظر بگیرید. بر اساس این که بازوی انسان چه ابزاری در دست داشته باشد می تواند برای انجام کارهای مختلف از این ابزارها استفاده کند. ربات نیز همین قابلیت را دارد. اگر ابزار برش به دست بازوی رباتیک دهند می تواند کار برش را براحتی انجام دهد. اگر ابزار جوش در دست داشته باشد کار جوش را بدرستی انجام می دهد. به این ترتیب این بازوی رباتیک می تواند انجام کارهای مختلف از برش، جوشکاری و تزریق تا پاشیدن رنگ و مواد عایق را بدرستی انجام دهد. به طور کلی می توان کاربرد این بازوی رباتیک را در حوزه های جوشکاری، جا به جایی قطعات، پاشیدن، تزریق، برشکاری و پلیسه گیری خلاصه کرد.

آیا ما در کشور، سابقه استفاده از بازوی رباتیک در صنایع مختلف را داریم؟

بله. اکنون به طور گسترده در شرکت های بزرگ خودروسازی و کارخانه های تولیدکننده قطعات خودرو، صنایع بلور و کریستال و به طور کلی در فرآیندهایی که به دقت بالایی نیاز دارد و به عبارتی هر جا که فرآیند تولید سریالی و با تعداد بالا مورد نظر باشد از بازوهای رباتیک در فرآیند تولید استفاده می شود. برای مثال اگر بخواهیم از یک قطعه در روز به تعداد زیادی تولید کنیم، این ربات ها می توانند در فرآیند تولید نقش موثری ایفا کنند.

آیا پیش از این نمونه داخلی بازوهای رباتیک در کشور ساخته نشده بود؟

یکی از مباحث مطرح در این حوزه، ربات های آزمایشگاهی، پژوهشی یا دانشگاهی است که کاربرد آنها بیشتر جنبه تحقیقاتی دارد. در بحث دیگر کاربرد ربات ها در مقیاس صنعتی و کاربردی مطرح است. دانشگاه ها پیش از این در مقیاس کوچک یعنی در مقیاس پژوهشی و آزمایشگاهی کارهایی را در این زمینه انجام داده بودند. خودم هم وقتی دانشجو بودم یک ربات پژوهشی کوچک متناسب با شاخص های دانشگاهی و آزمایشگاهی ساخته بودم، اما این ربات ماهیت متفاوتی دارد و استفاده از آنها در خط تولید واقعی و در مقیاس صنعتی مناسب نیست و نمی تواند روزی ۲۰ ساعت کار کند. ربات یا بهتر بگویم بازوی رباتیکی که طراحی کرده ایم برای نخستین بار در مقیاس صنعتی تولید شده و هدف این است که صد درصد کاربردی باشد و در خط تولید مستقر شود. از این رو می توان گفت نخستین بازوی رباتیک محسوب می شود که با این هدف و برای این کار طراحی شده است.

وقتی در سطح کارشناسی درباره ربات ها صحبت می شود می گوییم ربات سازه ای است که از یک سطح هوشمندی و قدرت حرکت و انتخاب برخوردار است. آیا بازوی رباتیک طراحی شده می تواند خودش همه کارها را انجام دهد یا باید از قبل برای آن برنامه ریزی شده باشد؟

از این نظر که تصور شود این ربات بتواند خودش در لحظه تصمیم گیری کند نمی توان گفت این ربات هوشمند است، اما یک مهندس برنامه نویس که کار نرم افزاری آن را انجام می دهد، در یک کاربری خاص مانند جوشکاری برای این ربات برنامه نویسی کرده و در این برنامه همه موارد را پیش بینی می کند که اگر ربات با اتفاق غیرمنتظره ای مواجه شود چه کاری باید انجام دهد. یعنی ربات های صنعتی از خودشان هوشی ندارند بلکه برنامه نویس بر اساس کاربردی که دارند برای آنها هوشی را در حافظه شان تعریف می کند که این ربات ها با استفاده از این اطلاعات مسئولیت شان را انجام می دهند. می توان گفت هوشمند هستند، اما قادر به تصمیم گیری لحظه ای نیستند. بسیاری از ربات ها مانند ربات های امدادگر به حسگرهایی مجهز شده اند که می توانند در لحظه تصمیم گیری کنند اما با توجه به این که مشخص است ربات های صنعتی چه کاری می خواهند انجام دهند و در چه حوزه ای کاربری داشته باشند، برنامه نویس می تواند فرآیند کار را برای این ربات یک بار به طور دقیق تعریف کند. گاهی ممکن است این تعریف برنامه چند روز هم طول بکشد، اما تا آخرین روزی که این ربات در خط تولید کار می کند با همان دقتی که از روز اول شروع کرده به کار خود ادامه می دهد و این ویژگی منحصر به فرد آنهاست.

اگر ربات در مسیر این فرآیند با مانعی برخورد کند، خودش می تواند از مسیر دیگری کار را دنبال کند یا این که باید کارشناس یا متخصص این مشکل را برطرف کند؟

ربات هایی که ما طراحی کرده ایم از آن دسته ربات هایی نیستند که مانند یک وسیله نقلیه قادر به حرکت باشند. بلکه در سطح کارخانه در محل مشخصی نصب و مستقر می شوند. اگر این بازوی رباتیک در حین کار با نقصی مواجه شود متوقف می شود و کارشناس بلافاصله علت توقف را بررسی می کند. پس از برطرف شدن نقص موجود، این ربات دوباره تنظیم می شود تا از اول شروع به کار کند. به این ترتیب احتمال خطا در کار به مراتب کمتر است. فضای کار صنعتی این طور است. از ربات ها در صنعت بیشتر به این شکل استفاده می شود. درواقع ربات ها را در صنعت رها نمی کنند؛ زیرا آنقدر هوشمند نیستند. در صنعت ربات ها را یک بار به طور دقیق تنظیم می کنند و از آنها می خواهند همیشه دقیق کار کنند.

پیش بینی می کنید مشتری اصلی این بازوی رباتیک طراحی شده، کدام دسته از صنایع باشد؟

در صنایع مختلف از خودروسازی تا قطعه سازی های وابسته، صنایع لوازم خانگی، تولید انواع بلور و کریستال و به طور کلی هر صنعتی که با مواد مذاب سرو کار دارد می توان از این بازوهای رباتیک استفاده کرد. در صنایعی که به بسته بندی کالا نیاز دارد و باید در یک جعبه تعدادی قطعه قرار داد، ربات ها به عنوان جابه جاکننده قطعات نقش ایفا می کنند. در هر صنعتی که به تزریق و چسب کاری، برش یا پلیسه گیر نیاز داشته باشد و حتی در صنایع داروسازی نیز پیش بینی می کنیم ابن ربات بتواند کارکرد موثری داشته باشد.

ربات ها خستگی ناپذیرند

بدون تردید استفاده از بازوهای رباتیک در مقایسه با نیروی انسانی می تواند در بسیاری از حوزه ها مزیت هایی را به همراه داشته باشد. یکی از مسائلی که در کشور ما خیلی به آن توجه نمی شود بهداشت و ایمنی کاربران است. انجام بسیاری از کارها در حوزه صنعت با خطراتی همراه است. برای مثال در جاهایی که پاشیدن رنگ یا حتی جوشکاری انجام می شود، گازهایی در حین کار آزاد می شود که تنفس آنها سلامت کاربران را در معرض خطر می دهد. حضور در بسیاری از بخش ها نیز برای کاربران مناسب نیست. برای مثال کار کردن با دستگاه پرس یا کار در کنار کوره مذاب، از جمله بخش هایی است که کار کردن در آنجا برای کاربران خطرناک است.

در این موارد استفاده از ربات ها مزیت های زیادی دارد. البته این فقط جنبه ایمنی و بهداشت کار است. کاربرد ربات ها در حوزه صنعت می تواند جنبه های دیگری هم داشته باشد که بیشتر مورد توجه است. ربات ها خستگی ناپذیرند. بنابراین استفاده از آنها در فرآیند تولید می تواند نقش مهمی در افزایش کیفیت کار داشته باشد و نرخ تولید را افزایش دهد. نیروی انسانی یا کاربر معمولی که از صبح تا شب کار می کند به استراحت و مرخصی نیاز دارد، اما این ربات ها برای کار در ساعت های طولانی ساخته شده اند و کار دائم آنها هیچ اثری در کاهش حجم و کیفیت تولید ندارد. وقتی یک ربات روی قطعه ای کار می کند در فرآیند تولید یک کار از پیش تعیین شده را اجرا می کند، اما کیفیت کار نیروی انسانی هنگام صبح در مقایسه با ظهر که احساس خستگی می کند متفاوت است. یک ربات همیشه با یک کیفیت ثابت کارش را انجام می دهد و این به معنی یکنواختی کیفیت است که بسیار مهم به نظر می رسد.

در سیزدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت و معدن که اواسط مهرماه برگزار شد، از این بازوی رباتیک رونمایی شد. قرار است در نمایشگاه صنعت خودرو که آذر برگزار می شود نیز این ربات برای طیف دیگری از مشتریان رونمایی شود. برای فروش این بازوی رباتیک به صنایع مختلف، مذاکراتی انجام شده، اما چون بتازگی رونمایی شده هنوز در هیچ کارخانه ای نصب نشده است. آزمایش های لازم انجام شده که نتایج موفقیت آمیزی را به همراه داشته است. از روزی که نمونه اولیه تولید شده، ساعت ها برای این ربات برنامه ریزی کرده ایم و از عملکرد آن اطمینان داریم.

برای ساخت این بازوی رباتیک از روشی مشابه ـ که همه ربات سازهای مطرح دنیا آن را در دستور و برنامه کارشان قرار می دهند ـ استفاده شده است. روش کار این است که اجزای سخت افزاری مربوط به قسمت کنترل ربات، سرووموتورها که نوعی موتور کنترل هستند و همچنین گیربکس ها از تامین کننده های معروف و شرکت های موجود در سطح دنیا خریده می شود. بخش دیگر کار که ربات سازها باید خودشان روی آن تمرکز داشته باشند و این بخش را طراحی کنند، از دوقسمت نرم افزارهای کنترل کننده ربات و بازوی مکانیکی تشکیل می شود. الگوی کار ما نیز مشابه دیگر کشورها است. ما برای تولید این بازوی رباتیک، سخت افزار سیستم کنترل کننده بازوی رباتیک، سرووموتورها و گیربکس ها را از تامین کننده های معروف و معتبر اروپایی خریده ایم، اما نرم افزار سیستم کنترل کننده بازوی رباتیک را خودمان طراحی کرده ایم. بازوی مکانیکی را نیز خودمان طراحی و پیاده سازی کرده ایم. این ربات از همه امکانات سخت افزاری و نرم افزاری که دیگر ربات های مشابه خارجی دارند، برخوردار است.