रोबोटिक्स बाहों की क्षमता मनुष्य की बाहों को अनुकरण करने और बहुत जटिल कार्यों को पूरा करने के लिए बहुत ही आश्चर्यजनक है। इसका उपयोग विशेष रूप से विनिर्माण, स्वास्थ्य देखभाल, रक्षा और कई अन्य क्षेत्रों में होता है। 4DoF रोबोटिक बाह एक सामान्यतः उपयोग की जाने वाली है, जो बताती है कि यह अन्य सभी रोबोटिक बाहों की तुलना में कितनी अच्छी तरह से उपयुक्त है, क्योंकि इसमें बहुमुखीता और प्रोग्रामिंग की सरलता होती है। इस प्रयास में, यह लेख बताता है कि 4-डिग्री ऑफ़ फ्रीडम (4DOF) रोबोटिक बाह क्या है, इसका कैसे उपयोग किया जाता है, इसके प्रोग्राम करने के लिए एल्गोरिदम, इसे लागू करने के बारे में सोचते समय ध्यान देने योग्य सामान्य डिजाइन कारक, और उद्योग के अन्य संभावित क्षेत्रों के बारे में। 4DOF रोबोटिक बाह क्या है और यह कैसे काम करती है? एक 4-degree of freedom रोबोटिक बाह ऐसी होती है जिसमें चार जोड़े होते हैं, ठीक उसी तरह जैसे आप अपनी अपनी हाथ का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से, ये जोड़े ऊपर-नीचे, पक्ष-से-पक्ष या पीछे-आगे की गतियों के लिए या गले के घूमने के अक्ष पर उपयोग किए जा सकते हैं। ये मुख्य रूप से रोबोट बाह के 4 प्रमुख जोड़े हैं जो इसकी कार्यप्रणाली को अधिक सटीक बनाते हैं, जिनमें आधार या शोल्डर जोड़, गले का जोड़, और गले का जोड़ शामिल है जिसमें ग्रिपर होता है जो वस्तुओं को पकड़ने के लिए होता है। यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक गति और दिशा को नियंत्रित और समन्वित किया जाए। ग्रिपर को इस प्रकार डिजाइन किया गया है कि यह केवल x-दिशा में चलता है ताकि यह केवल वस्तुओं को उठाने या रखने के लिए जिम्मेदार रहे।
यह प्रोग्रामिंग रोबोटिक हैंड्स के लिए एक नियम के रूप में कार्य करती है, और प्रत्येक जोड़-जोड़ी में अलग-अलग कमांड होते हैं जो उन्हें अपने निर्धारित कार्य के अनुसार चलाते हैं। बड़े, भारी कार्यों में रोबोटिक हैंड्स को कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (CNC) के माध्यम से प्रोग्राम किया जाता है, जबकि अन्य मध्यम-या-हल्के कार्यों में [हालांकि कुछ औद्योगिक हल्के रोबोट्स भी], माइक्रो-नियंत्रण शामिल हो सकता है जो सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है, लेकिन इतना जटिल नहीं। CNC प्रोग्रामिंग बाहु को कैसे चलना है वो बताती है, और सेंसर्स और फीडबैक प्रणालियों का उपयोग करती है जो इसे अपने पर्यावरण के अप्रत्याशित अंतर के लिए वास्तविक समय में समायोजन करने की क्षमता देती है... माइक्रोकंट्रोलर्स ऐसी चीजों के लिए वास्तव में अच्छे होते हैं क्योंकि वे कुछ ही माइक्रोसेकंड्स में इन प्रकार के डेटा को देखकर प्रभावी रूप से सेंस करते हैं।
इक्विपमेंट का एक प्रमुख लाभ यह है कि इसे बहुत सारे अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है। 4 डिग्री-ऑफ़-फ्रीडम रोबोटिक आर्म के लिए आदर्श उम्मीदवार - जो पुनरावृत्तीय कार्यों, जैसे पेंटिंग, वेल्डिंग और सामग्री संचालन में इस्तेमाल किया जाता है, जिसे रोबोटिक आर्म (उत्पादन में) द्वारा किया जा सकता है। चिकित्सा प्रक्रियाओं या अक्षम व्यक्तियों को सौंपने के लिए ये कुछ चिकित्सा अनुप्रयोग हैं। लेकिन किसी कारण से मुझे लगता है कि रोबोटिक आर्म में बहुत सारी कमियाँ हैं। इसकी डिग्री-ऑफ़-फ्रीडम कम है, इसलिए इसकी चलनशीलता केवल घूर्णनात्मक है, लेकिन रोबोटिक आर्म अधिक DoFs में चलता है और एक ही समय में आसान प्रोग्रामिंग होती है, जहाँ प्रत्येक जोड़े को रैखिक रूप से भी घूमने के साथ-साथ चलने की सुविधा होती है, यदि जटिल संचालन के साथ समस्याएँ होती हैं। दूसरे, बाहों का दक्षता स्तर कम है, इसलिए अधिक विवरणोर्त और सटीक काम करना मुश्किल है।
4 DOF बाहु को प्रोग्राम करने के लिए Python या Java जैसी प्रोग्रामिंग भाषा में अच्छी पकड़ होनी चाहिए। मुख्य रूप से इसमें प्रत्येक जोड़े के लिए कार्य पूरा करने वाले कोड लिखने का काम शामिल है, जो प्रोग्रामिंग फ़ेज़ में संचालित होगा। और इन रोबोटिक बाहुओं में दो प्रकार की प्रोग्रामिंग विधियाँ उपयोग की जाती हैं, पहली Teach pendant प्रोग्रामिंग है और दूसरी off-line प्रोग्रामिंग है। यह प्रोग्रामिंग वह है जहाँ आपको हाथ से एक रोबोट बाहु को चलाना पड़ता है और फिर सभी स्थितियों को रिकॉर्ड किया जाता है, जो फिर कोड में बदल दिया जाता है। यह धीमी और काफी तकनीकी प्रक्रिया हो सकती है अगर सही तरीके से चलाई जाए। Off-line प्रोग्रामिंग 3D मॉडलिंग सॉफ्टवेयर में रोबोटिक हैंड के गति का सिमुलेशन करती है।
जब आप 4-dof रोबोटिक आर्म किट का डिजाइन करते हैं, तो यह सुनिश्चित करें कि आप उन प्रतिबंधों और शर्तों की जांच करते हैं जो इसे आसानी से संचालित करने देंगे। गति, सटीकता, भार उठाने की क्षमता और कार्यक्षेत्र की मांगों की लचीलापन कुछ बहुत ही महत्वपूर्ण पहलू हैं उद्योग में। सही हार्डवेयर का चयन करना और उनका उपयोग करना इसका मतलब है कि आप अपने आर्म के साथ उचित अनुसंधान करते हैं ताकि काम पूरा हो सके।
4-DOF रोबोटिक आर्म का उपयोग मेडिकल और सैन्य सर्किट में इसकी उत्पत्ति के बाद प्रभावित हुआ है। और जटिल मेडिकल आर्म जिन्होंने ऐसी छोटी और संवेदनशील सर्जरी की अनुमति दी है कि कोई मानव उन्हें स्वयं नहीं कर सकता। वे सैन्य में नहीं ही बल्कि विस्फोटक और खतरनाक सामग्री पर भी उपयोग किए जाते हैं ताकि सुरक्षित ढंग से संधान की जा सके। और ये रोबोटिक आर्म अन्य क्षेत्रों में भी मदद करते हैं, जहाँ मानव प्रवेश संभव नहीं है, अलावा खोज और बचाव के कार्यों में।
इसलिए, 4-DoF रोबोटिक हाथों ने विभिन्न क्षेत्रों में कार्य प्रदर्शन और सटीकता में सुधार करने में खेल बदल दिया है। रोबोटिक हाथ बहुमुखी हैं और वे काम कर सकते हैं जिन्हें मानवीय हाथों की आवश्यकता होती है, फिर भी नहीं हमेशा। अपनी सरलता के कारण, वे कई रोबोटिक प्रेमी और उद्योग व्यापारियों के लिए पहला चुनाव हैं, लेकिन अभी भी कुछ हद तक सीमित हैं। भविष्य की संभावनाओं को सोचना बराबर रोचक है जो रोबोटिक हाथों के माध्यम से प्रौद्योगिकी के माध्यम से हो सकता है।
ग्वांगडॉन्ग HEEEXii रोबोट टेक्नोलॉजी कंपनी, लिमिटेड, 2019 की स्थापना हुई एक नई कंपनी है जो R और D, निर्माण और बिक्री औद्योगिक 4 डिग्री ऑफ़ फ्रीडम रोबोटिक आर्म माउलिंग रोबोट पर केंद्रित है। कंपनी में दर्जनों कर्मचारी हैं जिनका औद्योगिक क्षेत्र में 10 से अधिक साल का अनुभव है।
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