علب التروس
قد تستخدم علب تروس الروبوتات أنواعًا مختلفة من التروس، وذلك تبعًا لمتطلبات تصميم الروبوت ووظائفه. ومن بين أنواع التروس الشائعة المستخدمة في علب تروس الروبوتات ما يلي:
- تروس مسننة:تُعدّ التروس المستقيمة أبسط أنواع التروس وأكثرها شيوعًا. تتميز بأسنان مستقيمة موازية لمحور الدوران. وتُعدّ هذه التروس فعّالة في نقل الطاقة بين المحاور المتوازية، وغالبًا ما تُستخدم في علب تروس الروبوتات للتطبيقات متوسطة السرعة.
- التروس الحلزونية:تتميز التروس الحلزونية بأسنان مائلة تُقطع بزاوية بالنسبة لمحور الترس. توفر هذه التروس تشغيلاً أكثر سلاسة وقدرة تحمل أعلى مقارنةً بالتروس المستقيمة. وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مستوى منخفضاً من الضوضاء ونقل عزم دوران عالٍ، مثل مفاصل الروبوتات وأذرع الروبوتات عالية السرعة.
- تروس مخروطية:تتميز التروس المخروطية بأسنان مخروطية الشكل، وتُستخدم لنقل الحركة بين أعمدة متقاطعة. وهي شائعة الاستخدام في علب تروس الروبوتات لتغيير اتجاه نقل الطاقة، كما هو الحال في آليات التروس التفاضلية لأنظمة نقل الحركة الروبوتية.
- التروس الكوكبية:تتكون التروس الكوكبية من ترس مركزي (الترس الشمسي) محاط بترس خارجي واحد أو أكثر (التروس الكوكبية) تدور حوله. وتتميز هذه التروس بصغر حجمها، وقدرتها على نقل عزم دوران عالٍ، وتعدد استخداماتها في خفض السرعة أو زيادتها. تُستخدم مجموعات التروس الكوكبية بكثرة في علب تروس الروبوتات لتطبيقات عزم الدوران العالي، مثل الأذرع الروبوتية وآليات الرفع.
- التروس الدودية:تتكون التروس الدودية من دودة (ترس لولبي) وترس متزاوج يُسمى عجلة الدودة. توفر هذه التروس نسب تخفيض عالية، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مضاعفة عزم دوران كبير، كما هو الحال في المحركات الروبوتية وآليات الرفع.
- التروس الدائرية:تستخدم التروس الحلقية أسنانًا حلقية الشكل لتحقيق تشغيل سلس وهادئ. وهي توفر دقة عالية، وغالبًا ما تُستخدم في علب تروس الروبوتات للتطبيقات التي تتطلب تحديد المواقع بدقة والتحكم في الحركة، كما هو الحال في الروبوتات الصناعية وآلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC).
- نظام التوجيه المسنن والترس:تتكون تروس الجريدة المسننة من ترس خطي (الجريدة المسننة) وترس دائري (الترس الصغير) متشابكين معًا. وهي شائعة الاستخدام في علب تروس الروبوتات لتطبيقات الحركة الخطية، مثل الروبوتات الكارتيزية والرافعات الروبوتية.
يعتمد اختيار التروس لعلبة تروس الروبوت على عوامل مثل السرعة المطلوبة، وعزم الدوران، والكفاءة، ومستوى الضوضاء، وقيود المساحة، والتكلفة. يختار المهندسون أنسب أنواع التروس وتكويناتها لتحسين أداء وموثوقية نظام الروبوت.
تروس الأذرع الروبوتية
تُعدّ الأذرع الروبوتية مكونات أساسية في العديد من الأنظمة الروبوتية، وتُستخدم في تطبيقات متنوعة تتراوح بين التصنيع والتجميع والرعاية الصحية والبحث العلمي. وتعتمد أنواع التروس المستخدمة في الأذرع الروبوتية على عوامل مثل تصميم الذراع، والمهام الموكلة إليها، وقدرة الحمولة، والدقة المطلوبة. فيما يلي بعض أنواع التروس الشائعة المستخدمة في الأذرع الروبوتية:
- محركات التوافقيات:تُستخدم المحركات التوافقية، المعروفة أيضًا باسم تروس الموجة الانفعالية، على نطاق واسع في الأذرع الروبوتية نظرًا لتصميمها المدمج، وكثافة عزم الدوران العالية، والتحكم الدقيق في الحركة. تتكون هذه المحركات من ثلاثة مكونات رئيسية: مولد الموجة، وترس مرن ذو جدران رقيقة، وترس دائري. توفر المحركات التوافقية انعدامًا تامًا للارتداد ونسب تخفيض عالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تحديدًا دقيقًا للموقع وحركة سلسة، مثل الجراحة الروبوتية والأتمتة الصناعية.
- التروس الدائرية:تستخدم التروس الحلقية، والمعروفة أيضًا باسم محركات الدوران الحلقية، أسنانًا حلقية الشكل لتحقيق تشغيل سلس وهادئ. توفر هذه التروس نقلًا عاليًا لعزم الدوران، وأقل قدر من الارتداد، وامتصاصًا ممتازًا للصدمات، مما يجعلها مناسبة للأذرع الروبوتية في البيئات القاسية أو التطبيقات التي تتطلب قدرة تحمل عالية ودقة متناهية.
- تروس كوكبية توافقية:تجمع التروس الكوكبية التوافقية بين مبادئ المحركات التوافقية والتروس الكوكبية. وتتميز بترس حلقي مرن (يشبه الترس المرن في المحركات التوافقية) وعدة تروس كوكبية تدور حول ترس شمسي مركزي. توفر التروس الكوكبية التوافقية نقلًا عاليًا لعزم الدوران، وحجمًا صغيرًا، وتحكمًا دقيقًا في الحركة، مما يجعلها مناسبة للأذرع الروبوتية في تطبيقات مثل عمليات الالتقاط والوضع ومناولة المواد.
- التروس الكوكبية:تُستخدم التروس الكوكبية على نطاق واسع في الأذرع الروبوتية نظرًا لتصميمها المدمج، وقدرتها العالية على نقل عزم الدوران، وتعدد استخداماتها في خفض السرعة أو زيادتها. تتكون هذه التروس من ترس شمسي مركزي، وعدة تروس كوكبية، وترس حلقي خارجي. تتميز التروس الكوكبية بكفاءة عالية، وخلوص منخفض، وقدرة تحمل ممتازة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات متنوعة في الأذرع الروبوتية، بما في ذلك الروبوتات الصناعية والروبوتات التعاونية.
- تروس مسننة:تُعدّ التروس المستقيمة بسيطة وشائعة الاستخدام في الأذرع الروبوتية لسهولة تصنيعها، وفعاليتها من حيث التكلفة، وملاءمتها لتطبيقات الأحمال المتوسطة. تتكون هذه التروس من أسنان مستقيمة موازية لمحور الترس، وتُستخدم عادةً في مفاصل الأذرع الروبوتية أو أنظمة النقل حيث لا تُعدّ الدقة العالية أمرًا بالغ الأهمية.
- تروس مخروطية:تُستخدم التروس المخروطية في الأذرع الروبوتية لنقل الحركة بين المحاور المتقاطعة بزوايا مختلفة. وتتميز هذه التروس بكفاءة عالية، وتشغيل سلس، وتصميم صغير الحجم، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الأذرع الروبوتية التي تتطلب تغييرات في الاتجاه، مثل آليات المفاصل أو أدوات النهاية.
يعتمد اختيار التروس للأذرع الروبوتية على المتطلبات الخاصة بالتطبيق، بما في ذلك سعة الحمولة، والدقة، والسرعة، وقيود الحجم، والعوامل البيئية. يختار المهندسون أنسب أنواع التروس وتكويناتها لتحسين أداء الذراع الروبوتية وموثوقيتها وكفاءتها.
تروس الدفع بالعجلات
في أنظمة الدفع داخل العجلات للروبوتات، تُستخدم أنواع مختلفة من التروس لنقل الطاقة من المحرك إلى العجلات، مما يسمح للروبوت بالحركة والتنقل في بيئته. يعتمد اختيار التروس على عوامل مثل السرعة المطلوبة، وعزم الدوران، والكفاءة، وقيود الحجم. فيما يلي بعض أنواع التروس الشائعة المستخدمة في أنظمة الدفع داخل العجلات للروبوتات:
- تروس مسننة:تُعدّ التروس المستقيمة من أكثر أنواع التروس شيوعًا في أنظمة نقل الحركة بالعجلات. تتميز هذه التروس بأسنان مستقيمة موازية لمحور الدوران، وهي فعّالة في نقل الطاقة بين الأعمدة المتوازية. تُناسب التروس المستقيمة التطبيقات التي تتطلب البساطة، والفعالية من حيث التكلفة، والأحمال المتوسطة.
- تروس مخروطية:تُستخدم التروس المخروطية في محركات العجلات لنقل الحركة بين الأعمدة المتقاطعة بزاوية. تتميز هذه التروس بأسنان مخروطية الشكل، وتُستخدم عادةً في محركات عجلات الروبوتات لتغيير اتجاه نقل الطاقة، كما هو الحال في آليات التروس التفاضلية للروبوتات ذات التوجيه التفاضلي.
- التروس الكوكبية:تتميز التروس الكوكبية بصغر حجمها وقدرتها العالية على نقل عزم الدوران، مما يجعلها مناسبة لأنظمة الدفع بالعجلات في الروبوتات. تتكون هذه التروس من ترس شمسي مركزي، وعدة تروس كوكبية، وترس حلقي خارجي. تُستخدم التروس الكوكبية بكثرة في أنظمة الدفع بالعجلات في الروبوتات لتحقيق نسب تخفيض عالية ومضاعفة لعزم الدوران في حجم صغير.
- التروس الدودية:تتكون التروس الدودية من دودة (ترس لولبي) وترس متزاوج يُسمى عجلة الدودة. توفر هذه التروس نسب تخفيض عالية، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مضاعفة عزم دوران كبير، كما هو الحال في محركات العجلات الروبوتية للمركبات الثقيلة أو الروبوتات الصناعية.
- التروس الحلزونية:تتميز التروس الحلزونية بأسنان مائلة تُقطع بزاوية بالنسبة لمحور الترس. وتوفر هذه التروس تشغيلاً أكثر سلاسة وقدرة تحمل أعلى مقارنةً بالتروس المستقيمة. وتُعدّ التروس الحلزونية مناسبة لمحركات عجلات الروبوتات التي تتطلب مستوى منخفضاً من الضوضاء وعزم دوران عالٍ، كما هو الحال في الروبوتات المتنقلة التي تتنقل في البيئات الداخلية.
- نظام التوجيه المسنن والترس:تُستخدم تروس الجريدة المسننة في محركات عجلات الروبوتات لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية. تتكون هذه التروس من ترس دائري (الترس الصغير) مُتشابك مع ترس خطي (الجريدة المسننة). تُستخدم تروس الجريدة المسننة بشكل شائع في أنظمة الحركة الخطية لمحركات عجلات الروبوتات، مثل الروبوتات الكارتيزية وآلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC).
يعتمد اختيار التروس لأنظمة دفع العجلات الروبوتية على عوامل مثل حجم الروبوت ووزنه ونوع التضاريس ومتطلبات السرعة ومصدر الطاقة. يختار المهندسون أنسب أنواع التروس وتكويناتها لتحسين أداء وكفاءة وموثوقية نظام الحركة في الروبوت.
تروس المقابض والمؤثرات النهائية
تُعدّ الملاقط والأدوات الطرفية مكونات تُركّب في نهاية الأذرع الروبوتية للإمساك بالأشياء ومعالجتها. ورغم أن التروس قد لا تكون دائمًا المكون الأساسي في الملاقط والأدوات الطرفية، إلا أنه يُمكن دمجها في آلياتها لأداء وظائف محددة. إليك كيفية استخدام التروس في المعدات المرتبطة بالملاقط والأدوات الطرفية:
- المحركات:تتطلب الملاقط والأدوات الطرفية عادةً محركات لفتح وإغلاق آلية الإمساك. وبحسب التصميم، قد تتضمن هذه المحركات تروسًا لتحويل الحركة الدورانية للمحرك إلى الحركة الخطية اللازمة لفتح وإغلاق أصابع الملقط. ويمكن استخدام التروس لزيادة عزم الدوران أو ضبط سرعة الحركة في هذه المحركات.
- أنظمة النقل:في بعض الحالات، قد تتطلب الملاقط والأدوات الطرفية أنظمة نقل لنقل الطاقة من المشغل إلى آلية الإمساك. ويمكن استخدام التروس داخل هذه الأنظمة لضبط اتجاه أو سرعة أو عزم الطاقة المنقولة، مما يسمح بالتحكم الدقيق في عملية الإمساك.
- آليات التعديل:غالباً ما تحتاج الملاقط والأدوات الطرفية إلى استيعاب أجسام بأحجام وأشكال مختلفة. ويمكن استخدام التروس في آليات الضبط للتحكم في موضع أو تباعد أصابع الملقط، مما يسمح لها بالتكيف مع مختلف الأجسام دون الحاجة إلى ضبط يدوي.
- آليات السلامة:تتضمن بعض الملاقط والأدوات الطرفية ميزات أمان لمنع تلف الملقط أو الأشياء التي يتم التعامل معها. ويمكن استخدام التروس في آليات الأمان هذه لتوفير الحماية من الحمل الزائد أو لفصل الملقط في حالة القوة المفرطة أو الانحشار.
- أنظمة تحديد المواقع:قد تتطلب الملاقط والأدوات الطرفية تحديدًا دقيقًا للموقع لضمان دقة الإمساك بالأشياء. ويمكن استخدام التروس في أنظمة تحديد المواقع للتحكم في حركة أصابع الملقط بدقة عالية، مما يسمح بعمليات إمساك موثوقة وقابلة للتكرار.
- ملحقات أداة النهاية:إلى جانب الأصابع القابضة، قد تتضمن الأدوات الطرفية ملحقات أخرى مثل أكواب الشفط أو المغناطيس أو أدوات القطع. ويمكن استخدام التروس للتحكم في حركة هذه الملحقات أو تشغيلها، مما يتيح وظائف متعددة الاستخدامات في التعامل مع أنواع مختلفة من الأشياء.
على الرغم من أن التروس قد لا تكون المكون الأساسي في الملاقط والأدوات الطرفية، إلا أنها تلعب دورًا حاسمًا في تعزيز وظائف هذه المكونات الروبوتية ودقتها وتعدد استخداماتها. ويعتمد التصميم المحدد للتروس واستخدامها في الملاقط والأدوات الطرفية على متطلبات التطبيق وخصائص الأداء المطلوبة.



