رباتهای همکار (Cobots) نحوه تولید ما را تغییر دادهاند و به بخش جداییناپذیری از فرآیندهای بسیاری از کارگاهها تبدیل شدهاند.
اما استفاده از آنها چقدر دشوار است؟ آیا به دانش برنامه نویسی نیاز دارید؟ آیا منحنی یادگیری طولانی است؟
این سوالات ذهن بسیاری از صاحبان مغازه را به خود مشغول کرده است، چرا که آنها در حال بررسی ادغام این رباتهای نوآورانه در عملیات خود هستند.
خبر خوب این است که رباتهای همکار طوری طراحی شدهاند که کاربرپسند باشند . با نرمافزار یا اپلیکیشن مناسب، برنامهنویسی یک ربات همکار ساده است و نیازی به دانش برنامهنویسی ندارد.
در این مقاله، به بررسی ملزومات برنامهنویسی کوبات مانند اسکریپتنویسی و کدنویسی و آموزش ضمن خدمت و رویکردهای مختلفی که میتوانید برای به حداکثر رساندن سرمایهگذاری خود اتخاذ کنید، خواهیم پرداخت.
تفاوتهای کلیدی بین برنامهنویسی رباتهای همکار و رباتهای صنعتی سنتی
سهولت استفاده: آویزهای آموزشی در همه انواع رباتها، از جمله رباتهای صنعتی سنتی، رایج هستند. تفاوت اصلی با رباتهای همکار این است که برخی از آنها دارای رابطهای گرافیکی هستند که به کدنویسی کمتری نیاز دارند. این امر باعث میشود که برنامهنویسی رباتهای همکار آسانتر و برای اپراتورهایی که دانش تخصصی ندارند، قابل دسترستر باشد.
برخی از شرکتها برنامهنویسی مبتنی بر اپلیکیشن موبایل را برای رباتهای همکار ارائه میدهند. استفاده از این برنامهها آسان است و به اپراتورها اجازه میدهد تا وظایف را از طریق رابطهای بصری گوشیهای هوشمند یا تبلت ایجاد و مدیریت کنند.
ویژگیهای ایمنی: رباتهای صنعتی سنتی معمولاً به قفسهای ایمنی یا موانعی برای جدا کردن آنها از اپراتورهای انسانی نیاز دارند. در مقابل، رباتهای همکار مجهز به ویژگیهای ایمنی پیشرفتهای هستند که به آنها امکان میدهد با خیال راحت در کنار کارگران انسانی کار کنند. با پیروی از پروتکلهای ارزیابی ریسک مناسب، این ویژگیهای ایمنی تضمین میکنند که رباتهای همکار میتوانند به طور هماهنگ با انسانها کار کنند، خطر تصادفات را کاهش دهند و ایمنی کلی محل کار را بهبود بخشند.
زبانهای برنامهنویسی ربات همکار یا کوبات
برای اینکه بتوانید رفتار رباتهای همکار را سفارشیسازی کرده و عملکرد آنها را بهینه کنید، درک روشهای مختلف برنامهنویسی مهم است. بیایید برخی از رایجترین زبانهای برنامهنویسی مورد استفاده در برنامهنویسی رباتهای همکار را بررسی کنیم.
اسکریپت نویسی و کد نویسی
اسکریپتنویسی و کدنویسی به شما امکان میدهد برنامهنویسی کوبوت را سفارشی کنید. این روش شامل نوشتن کد به زبانهای برنامهنویسی خاصی است که برای کوبوتها طراحی شدهاند.
رباتهای همکار (Cobots) را میتوان با استفاده از زبانهای اسکریپتنویسی مختلفی برنامهریزی کرد که انعطافپذیری و کنترل بر حرکات و وظایف آنها را فراهم میکنند. این زبانها به گونهای طراحی شدهاند که در عین قدرتمند بودن، در دسترس باشند و به کاربران امکان اجرای دستورالعملهای پیچیده را بدهند.
نمونههایی از وظایف و برنامههای کاربردی که نیاز به اسکریپتنویسی دارند
مسیرهای حرکتی سفارشی: میتوان از اسکریپتنویسی برای تعریف مسیرهای حرکتی پیچیده برای کارهایی که نیاز به دقت بالا دارند، استفاده کرد.
ادغام با سایر سیستمها: اسکریپتها میتوانند ارتباط بین ربات همکار و سایر سیستمها، مانند پایگاههای داده یا حسگرها را تسهیل کنند.
تصمیمگیری پیچیده: وظایف پیشرفتهای که به منطق شرطی و فرآیندهای تصمیمگیری نیاز دارند، برای اجرای صحیح به اسکریپتنویسی نیاز دارند.
زبانهای برنامهنویسی رایج
پایتون: پایتون به دلیل سادگی و تطبیقپذیریاش، یکی از پرکاربردترین زبانهای برنامهنویسی در برنامهنویسی کوبوت است. با آن میتوانید اسکریپتهای پیچیدهای ایجاد کنید که وظایف مختلفی را با تعداد خطوط کد کمتری در مقایسه با سایر زبانها مدیریت میکنند و این امر یادگیری و پیادهسازی آن را سریعتر میکند.
سی پلاس پلاس: سی پلاس پلاس یکی دیگر از زبانهایی است که به خاطر عملکرد و کاراییاش شناخته شده است. این زبان قابلیتهای عملکرد بلادرنگ را فراهم میکند که برای برنامههای رباتیک که نیاز به زمانبندی و اجرای دقیق دارند، بسیار مهم است. اگرچه در مقایسه با پایتون به خطوط کد بیشتری نیاز دارد و منحنی یادگیری آن سریعتر است، اما سازگاری آن با کتابخانههای سختافزاری، آن را به ابزاری قدرتمند برای توسعه سیستمهای رباتیک پیچیده تبدیل کرده است.
زبانهای اختصاصی: بسیاری از تولیدکنندگان برتر رباتهای صنعتی، مانند Universal Robots، زبانهای برنامهنویسی اختصاصی خود را متناسب با سیستمهای خاص خود توسعه میدهند. به عنوان مثال، URScript یک زبان اسکریپتنویسی است که توسط Universal Robots ایجاد شده است.
URScript امکان کنترل دقیق حرکات و عملکردهای ربات را فراهم میکند و به کاربران امکان میدهد برنامههای بسیار سفارشی ایجاد کنند. این زبان در محیط برنامهنویسی بصری ادغام شده است و به کاربران امکان میدهد به طور یکپارچه بین رابطهای گرافیکی و نوشتن اسکریپت جابجا شوند.
آموزش هدایتی
برنامهنویسی هدایتی که به عنوان هدایت دستی نیز شناخته میشود، شامل حرکت فیزیکی بازوی ربات همکار در موقعیتها و حرکات مورد نظر است. این هدایت دستی، که اغلب توسط یک آویز آموزشی یا دستکاری مستقیم بازوی ربات تسهیل میشود، به اپراتور اجازه میدهد تا نقاط مسیر و مسیرهای حرکتی را تعریف کند که ربات همکار بعداً میتواند به صورت خودکار آنها را تکرار کند.
برخی از سیستمهای پیشرفتهی ربات همکار، بسته به محصول و برند ربات، ممکن است ضبط حرکات را به عنوان یک ویژگی اضافه ارائه دهند.
مزایای برنامهنویسی Lead-through
شهودی و کاربرپسند: آموزش از طریق راهنما، شهودی است و به اپراتورها اجازه میدهد بدون نیاز به هیچ مهارت کدنویسی، ربات همکار را برنامهریزی کنند. این روش، آن را برای کارگرانی که با وظایف آشنا هستند اما با برنامهنویسی رباتیک آشنایی ندارند، قابل دسترس میکند.
برنامهریزی بلادرنگ: اپراتورها میتوانند حرکات ربات همکار را به صورت بلادرنگ مشاهده کنند و از دقیق و عملی بودن مسیر برنامهریزی شده اطمینان حاصل کنند. این بازخورد فوری به تنظیم دقیق اقدامات ربات همکار کمک میکند.
روشهای برنامهنویسی ربات همکار
پلتفرمهای مختلفی برای برنامهنویسی رباتهای همکار (cobots) وجود دارد که هر کدام مزایا و قابلیتهای منحصر به فردی را ارائه میدهند. بیایید برخی از این پلتفرمها را بررسی کنیم تا بفهمیم که چگونه استفاده از رباتهای همکار را در کاربردهای مختلف تسهیل میکنند.
آویز آموزشی
با آموزش برنامهنویسی آویز، شما از یک دستگاه دستی برای کنترل و برنامهریزی ربات همکار از طریق انجام وظایفش استفاده میکنید. این روش به اپراتورها اجازه میدهد تا مستقیماً با ربات تعامل داشته باشند، موقعیتها را تنظیم کنند و اقدامات را گام به گام تعریف کنند.
این دستگاه معمولاً شامل یک صفحه نمایش و مجموعهای از کنترلها برای حرکت دادن محورهای ربات، ثبت موقعیتها و وارد کردن دستورات است. با حرکت دادن ربات همکار به نقاط خاص و ثبت این موقعیتها، اپراتورها میتوانند توالی حرکاتی را ایجاد کنند که ربات همکار در حین کار دنبال خواهد کرد.
مزایا و معایب استفاده از آویزهای آموزشی
| مزایا:
کاربرپسند و شهودی: بسیاری از رباتهای همکار دارای آویزهای آموزشی با رابطهای گرافیکی هستند که فرآیند برنامهنویسی را ساده میکنند و درک و استفاده از آنها را بدون آموزش گسترده آسانتر میکنند. با این حال، همه آویزهای آموزشی کوبوت گرافیکی نیستند و برخی از آنها از رابطهای کاربری پیچیدهتر رباتهای سنتی استفاده میکنند. بازخورد بلادرنگ: اپراتورها میتوانند حرکات ربات همکار را به صورت بلادرنگ مشاهده کنند و امکان تنظیمات فوری و تنظیم دقیق را فراهم کنند. |
معایب:
دقت محدود: حرکت دستی ربات همکار گاهی اوقات میتواند منجر به حرکات با دقت کمتری در مقایسه با برنامهنویسی اسکریپتی شود. وقتگیر بودن برای کارهای پیچیده: برای کارهای پیچیدهای که به نکات متعدد یا منطق پیچیده نیاز دارند، استفاده از آویز آموزشی میتواند زمانبر و دست و پا گیر باشد. احتمال خطای انسانی: ماهیت دستی این فرآیند میتواند در صورت عدم ثبت دقیق موقعیتها، خطا ایجاد کند. |
برنامهنویسی و شبیهسازی آفلاین
برنامهنویسی آفلاین شامل ایجاد و آزمایش برنامههای ربات همکار روی رایانه بدون نیاز به ربات فیزیکی است. این روش از نرمافزارهای تخصصی برای شبیهسازی محیط، حرکات و وظایف ربات همکار استفاده میکند.
پس از توسعه و اصلاح برنامه به صورت آفلاین، میتوان آن را برای اجرا به ربات همکار منتقل کرد. این رویکرد امکان برنامهریزی جامع و عیبیابی را قبل از استقرار ربات همکار در محیط تولید واقعی فراهم میکند.
مزایای استفاده از نرمافزار شبیهسازی
کارایی: برنامهنویسی آفلاین امکان توسعه و آزمایش برنامهها را بدون ایجاد وقفه در خط تولید فراهم میکند. این بدان معناست که رباتهای همکار میتوانند در حالی که برنامههای جدید به صورت آفلاین ایجاد و آزمایش میشوند، به کار خود بر روی وظایف فعلی ادامه دهند.
دقت و صحت: نرمافزار شبیهسازی، محیطی مجازی فراهم میکند که در آن حرکات و وظایف رباتهای همکار را میتوان با دقت بالا تنظیم کرد. در عین حال که دقیق هستند، اغلب تنظیماتی لازم است تا ربات همکار هنگام اجرای برنامه در دنیای واقعی، عملکرد دقیقی داشته باشد.
مقرون به صرفه: توسعه و آزمایش برنامهها به صورت آفلاین، سایش و فرسایش رباتهای همکار فیزیکی را کاهش میدهد و خطر آسیب در طول مرحله برنامهنویسی را به حداقل میرساند. همچنین هزینههای مرتبط با تأخیرها و خطاهای تولید را نیز کاهش میدهد.
ایمنی: شبیهسازی عملیات رباتهای همکار در یک محیط مجازی به شناسایی و کاهش خطرات ایمنی بالقوه قبل از استقرار برنامه کمک میکند. این امر فضای کاری امنتری را برای اپراتورهای انسانی که در کنار رباتهای همکار کار میکنند، تضمین میکند.
انعطافپذیری و مقیاسپذیری: برنامهنویسی آفلاین امکان اصلاح و بهروزرسانی آسان وظایف ربات همکار را فراهم میکند. برنامهها را میتوان بدون ایجاد اختلال قابل توجه، با رباتهای همکار یا خطوط تولید مختلف مقیاسبندی و تطبیق داد.
اپلیکیشنهای موبایل
برنامهنویسی کوبوت مبتنی بر اپلیکیشن موبایل، از اپلیکیشنهای گوشیهای هوشمند و تبلتها برای ایجاد، اصلاح و مدیریت برنامههای کوبوت استفاده میکند. اگرچه این فناوری نسبتاً جدید و منحصر به فرد است و فقط در برخی از راهحلهای بازار موجود است، اما مزایای قابل توجهی را به همراه دارد.
این برنامهها که اغلب به فضای ابری متصل هستند، به کاربران این امکان را میدهند که از هر مکانی به صورت بلادرنگ به رباتهای همکار دسترسی داشته باشند، وظایف را تغییر دهند و عملیات را اشکالزدایی کنند. آنها همچنین ویژگیهای ردیابی و گزارش عملکرد را ارائه میدهند و امکان نظارت مداوم و بهینهسازی فعالیتهای رباتهای همکار را فراهم میکنند.
مزایای استفاده از اپلیکیشنهای موبایل برای برنامهنویسی رباتهای همکار
سهولت استفاده: برنامههای تلفن همراه به گونهای طراحی شدهاند که کاربرپسند باشند و به اپراتورها اجازه میدهند تا از طریق تعاملات لمسی ساده، رباتهای همکار را برنامهریزی کنند. این دسترسی، منحنی یادگیری یک دستیار آموزشی را کاهش میدهد و به کاربرانی با حداقل تخصص فنی اجازه میدهد تا رباتهای همکار را برنامهریزی کنند.
قابلیت حمل و راحتی: با یک اپلیکیشن موبایل، کاربران میتوانند از هر کجای کارگاه، رباتهای همکار را برنامهریزی و نظارت کنند. این قابلیت به ویژه در محیطهای تولید پویا که در آن همیشه در یک مکان نیستید، مفید است.
بازخورد بلادرنگ: بسیاری از برنامههای تلفن همراه، بازخورد بلادرنگ در مورد اقدامات ربات همکار ارائه میدهند و به اپراتورها اجازه میدهند تنظیمات فوری انجام دهند و برنامهنویسی را به دقت تنظیم کنند.
دسترسی و نظارت از راه دور: برخی از برنامههای تلفن همراه امکان دسترسی و نظارت از راه دور بر عملیات رباتهای همکار را فراهم میکنند. این امر به اپراتورها اجازه میدهد تا حتی زمانی که از نظر فیزیکی در محل حضور ندارند، بر فعالیتهای رباتهای همکار نظارت و آنها را تنظیم کنند. این ویژگی برای مدیریت چندین ربات همکار در مکانهای مختلف مفید است.
آیا برای اجرای ربات های همکار کدنویسی لازم است؟
کدنویسی زمانی ضروری است که وظایف شامل عملیات پیچیده، برنامههای سفارشی یا ادغام با سایر سیستمها باشد.
برای مثال، اگر یک ربات همکار نیاز به انجام مسیرهای حرکتی پیچیده، عملیات منطقی شرطی یا تعامل با پایگاههای داده و حسگرهای خارجی داشته باشد، اغلب از زبانهای اسکریپتنویسی مانند پایتون یا URScript استفاده میشود.
برای کارهایی که به چنین پیچیدگی نیاز ندارند، بسیاری از رباتهای همکار مجهز به گزینههای کاربرپسند مانند رابطهای آویز آموزشی هستند. این روشها به گونهای طراحی شدهاند که شهودی باشند و به اپراتورهایی با حداقل تخصص فنی اجازه دهند تا رباتهای همکار را برنامهریزی کنند.
با استفاده از رابطهای کاربری گرافیکی، اپراتورها میتوانند به راحتی برنامهها را با انتخاب و تنظیم اقداماتی که ربات همکار انجام میدهد، ایجاد و اصلاح کنند. این دسترسی، برنامهنویسی ربات همکار را همگانی میکند و آن را برای طیف وسیعتری از کاربران امکانپذیر میسازد.
کاربردهای صنعتی برنامهنویسی ربات های همکار
رباتهای همکار (Cobots) در حال تغییر نحوه انجام وظایف پیچیده در صنایع مختلف، بهبود کارایی و تضمین کیفیت پایدار هستند. بیایید بررسی کنیم که چگونه برنامهنویسی رباتهای همکار در ساخت فلز، تولید خودرو و مونتاژ قطعات الکترونیکی به کار میرود.
ساخت فلز
رباتهای همکار (Cobots) با خودکارسازی کارهایی مانند جوشکاری، برش و جابجایی مواد، تأثیر قابل توجهی بر صنعت ساخت فلز داشتهاند. این رباتها میتوانند کارهای با دقت بالا و کارهای تکراری را انجام دهند، بهرهوری را بهبود بخشند و خطر آسیبهای مرتبط با فرآیندهای فلزکاری دستی را کاهش دهند.
رباتهای همکار در جوشکاری
در کاربردهای جوشکاری، رباتهای همکار (کوبوتها) ثبات و دقتی را ارائه میدهند که دستیابی به آن به صورت دستی دشوار است. آنها میتوانند کارهای جوشکاری مختلفی از جمله MIG، TIG و جوشکاری نقطهای را انجام دهند و جوشهای با کیفیت بالا و حداقل نقص را تضمین کنند.
برش و سایر کارهای فلزکاری
رباتهای همکار همچنین در برش، پلیسهگیری و صیقل دادن قطعات فلزی استفاده میشوند. آنها را میتوان طوری برنامهریزی کرد که مسیرهای پیچیده را دنبال کنند و دقت و یکنواختی را در تمام قطعات تضمین کنند.
با خودکارسازی این فرآیندها، تولیدکنندگان میتوانند به کیفیت ثابتی دست یابند و استانداردهای صنعت را رعایت کنند، در حالی که کارگران انسانی را آزاد میکنند تا روی وظایف مهمتر تمرکز کنند.
تولید خودرو
صنعت خودروسازی به دلیل تطبیقپذیری و کارایی رباتهای همکار در فرآیندهای مختلف تولید، آنها را پذیرفته است. رباتهای همکار در جوشکاری، رنگآمیزی و مونتاژ کمک میکنند و سرعت تولید و کیفیت محصول را به طور قابل توجهی بهبود میبخشند.
جوشکاری: از رباتهای کوبوت برای جوشکاری اجزای بدنه خودرو، شاسی و سایر قطعات ساختاری استفاده میشود. آنها دقت و ثبات لازم برای برآورده کردن استانداردهای بالای صنعت خودرو را فراهم میکنند و جوشهای قوی و قابل اعتمادی را تضمین میکنند.
رنگآمیزی: رباتهای همکار کنترل دقیقی بر الگوهای پاشش و ضخامت رنگ ارائه میدهند که منجر به پرداختی صاف و یکنواخت میشود. این اتوماسیون، ضایعات رنگ را کاهش میدهد و کیفیت ثابتی را حتی برای سطوح و طرحهای پیچیده تضمین میکند.
فرآیندهای مونتاژ: رباتهای همکار در مونتاژ قطعات مختلف خودرو، از نصب پیچ و مهره گرفته تا نصب قطعات بزرگتر مانند درها و داشبورد، کمک میکنند.
مونتاژ قطعات الکترونیکی
رباتهای همکار نقش حیاتی در صنعت مونتاژ الکترونیک دارند، جایی که دقت و ثبات بسیار مهم است. آنها وظایفی مانند مونتاژ برد مدار، کنترل کیفیت و جابجایی مواد را با دقت و کارایی بالا انجام میدهند.
مونتاژ برد مدار: رباتهای همکار طوری برنامهریزی شدهاند که قطعات را با دقت بسیار بالا روی بردهای مدار قرار دهند و از موقعیتیابی و لحیمکاری صحیح اطمینان حاصل کنند.
کنترل کیفیت: رباتهای همکار مجهز به سیستمهای بینایی میتوانند قطعات و مجموعههای الکترونیکی را از نظر نقص، مانند قطعات ناهمتراز یا مشکلات لحیمکاری، بررسی کنند.
