একটি শিল্প রোবট কি?

বিশ্বের প্রথমশিল্প রোবট১৯৬২ সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জন্মগ্রহণ করেন। আমেরিকান প্রকৌশলী জর্জ চার্লস ডেভল, জুনিয়র "একটি রোবট প্রস্তাব করেছিলেন যা শিক্ষাদান এবং প্লেব্যাকের মাধ্যমে অটোমেশনের প্রতি নমনীয়ভাবে সাড়া দিতে পারে"। তার ধারণা উদ্যোক্তা জোসেফ ফ্রেডেরিক এঙ্গেলবার্গারের মধ্যে একটি স্ফুলিঙ্গের জন্ম দেয়, যিনি "রোবটের জনক" হিসাবে পরিচিত, এবং এইভাবেশিল্প রোবট"Unimate (= সর্বজনীন ক্ষমতাসম্পন্ন একজন কর্মরত অংশীদার)" নামে একটি প্রতিষ্ঠানের জন্ম হয়।
ISO 8373 অনুসারে, শিল্প রোবট হল শিল্প ক্ষেত্রের জন্য বহু-যৌথ ম্যানিপুলেটর বা বহু-ডিগ্রি-অফ-ফ্রিডম রোবট। শিল্প রোবট হল যান্ত্রিক ডিভাইস যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ করে এবং এমন মেশিন যা বিভিন্ন কার্য সম্পাদনের জন্য তাদের নিজস্ব শক্তি এবং নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। এটি মানুষের আদেশ গ্রহণ করতে পারে বা পূর্ব-প্রোগ্রাম করা প্রোগ্রাম অনুসারে চালাতে পারে। আধুনিক শিল্প রোবটগুলি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রযুক্তি দ্বারা প্রণীত নীতি এবং নির্দেশিকা অনুসারেও কাজ করতে পারে।
শিল্প রোবটের সাধারণ প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে ঢালাই, রঙ করা, সমাবেশ, সংগ্রহ এবং স্থাপন (যেমন প্যাকেজিং, প্যালেটাইজিং এবং এসএমটি), পণ্য পরিদর্শন এবং পরীক্ষা ইত্যাদি; সমস্ত কাজ দক্ষতা, স্থায়িত্ব, গতি এবং নির্ভুলতার সাথে সম্পন্ন হয়।
সর্বাধিক ব্যবহৃত রোবট কনফিগারেশন হল আর্টিকুলেটেড রোবট, SCARA রোবট, ডেল্টা রোবট এবং কার্টেসিয়ান রোবট (ওভারহেড রোবট বা xyz রোবট)। রোবটগুলি বিভিন্ন মাত্রার স্বায়ত্তশাসন প্রদর্শন করে: কিছু রোবট বিশ্বস্তভাবে, কোনও পরিবর্তন ছাড়াই এবং উচ্চ নির্ভুলতার সাথে বারবার (পুনরাবৃত্ত ক্রিয়া) নির্দিষ্ট ক্রিয়া সম্পাদন করার জন্য প্রোগ্রাম করা হয়। এই ক্রিয়াগুলি প্রোগ্রাম করা রুটিন দ্বারা নির্ধারিত হয় যা সমন্বিত ক্রিয়াগুলির দিক, ত্বরণ, গতি, হ্রাস এবং দূরত্ব নির্দিষ্ট করে। অন্যান্য রোবটগুলি আরও নমনীয়, কারণ তাদের কোনও বস্তুর অবস্থান বা এমনকি বস্তুর উপর সম্পাদিত কাজটি সনাক্ত করার প্রয়োজন হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, আরও সুনির্দিষ্ট নির্দেশনার জন্য, রোবটগুলি প্রায়শই তাদের ভিজ্যুয়াল সেন্সর হিসাবে মেশিন ভিশন সাবসিস্টেমগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, যা শক্তিশালী কম্পিউটার বা কন্ট্রোলারের সাথে সংযুক্ত থাকে। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা, অথবা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা বলে ভুল করা যেকোনো কিছু, আধুনিক শিল্প রোবটগুলিতে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হয়ে উঠছে।
জর্জ ডেভল প্রথম শিল্প রোবটের ধারণাটি প্রস্তাব করেন এবং ১৯৫৪ সালে পেটেন্টের জন্য আবেদন করেন। (পেটেন্টটি ১৯৬১ সালে মঞ্জুর করা হয়)। ১৯৫৬ সালে, ডেভলের মূল পেটেন্টের উপর ভিত্তি করে ডেভল এবং জোসেফ এঙ্গেলবার্গার ইউনিমেশনের যৌথ প্রতিষ্ঠা করেন। ১৯৫৯ সালে, ইউনিমেশনের প্রথম শিল্প রোবট মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে জন্মগ্রহণ করে, যা রোবট উন্নয়নের এক নতুন যুগের সূচনা করে। পরবর্তীতে ইউনিমেশন জাপান এবং যুক্তরাজ্যে যথাক্রমে ইউনিমেটস শিল্প রোবট তৈরির জন্য কাওয়াসাকি হেভি ইন্ডাস্ট্রিজ এবং জিকেএনকে তার প্রযুক্তি লাইসেন্স দেয়। কিছু সময়ের জন্য, ইউনিমেশনের একমাত্র প্রতিযোগী ছিল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ওহিওতে অবস্থিত সিনসিনাটি মিলাক্রন ইনকর্পোরেটেড। তবে, ১৯৭০ এর দশকের শেষের দিকে, বেশ কয়েকটি বৃহৎ জাপানি সংস্থা একই ধরণের শিল্প রোবট তৈরি শুরু করার পরে এই পরিস্থিতি মৌলিকভাবে পরিবর্তিত হয়। ইউরোপে শিল্প রোবটগুলি বেশ দ্রুত জনপ্রিয়তা লাভ করে এবং ABB রোবোটিক্স এবং KUKA রোবোটিক্স 1973 সালে রোবট বাজারে নিয়ে আসে। 1970 এর দশকের শেষের দিকে, রোবোটিক্সের প্রতি আগ্রহ বৃদ্ধি পাচ্ছিল এবং অনেক আমেরিকান কোম্পানি এই ক্ষেত্রে প্রবেশ করে, যার মধ্যে জেনারেল ইলেকট্রিক এবং জেনারেল মোটরস (যাদের জাপানের FANUC রোবোটিক্সের সাথে যৌথ উদ্যোগে FANUC গঠিত হয়েছিল) এর মতো বৃহৎ কোম্পানিগুলি অন্তর্ভুক্ত ছিল। আমেরিকান স্টার্টআপগুলির মধ্যে ছিল অটোমেটিক্স এবং অ্যাডেপ্ট টেকনোলজি। 1984 সালে রোবোটিক্সের উত্থানের সময়, ওয়েস্টিংহাউস ইলেকট্রিক 107 মিলিয়ন ডলারে ইউনিমেশন অধিগ্রহণ করে। ওয়েস্টিংহাউস 1988 সালে ফ্রান্সের Stäubli Faverges SCA-এর কাছে ইউনিমেশন বিক্রি করে, যা এখনও সাধারণ শিল্প এবং ক্লিনরুম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আর্টিকুলেটেড রোবট তৈরি করে, এমনকি 2004 এর শেষের দিকে বোশের রোবোটিক্স বিভাগ অধিগ্রহণ করে।

পরামিতি নির্ধারণ করুন অক্ষের সংখ্যা সম্পাদনা করুন - একটি সমতলে যেকোনো স্থানে পৌঁছানোর জন্য দুটি অক্ষ প্রয়োজন; মহাকাশে যেকোনো স্থানে পৌঁছানোর জন্য তিনটি অক্ষ প্রয়োজন। প্রান্ত-বাহুর (অর্থাৎ, কব্জির) বিন্দু সম্পূর্ণরূপে নিয়ন্ত্রণ করতে, আরও তিনটি অক্ষ (প্যান, পিচ এবং রোল) প্রয়োজন। কিছু নকশা (যেমন SCARA রোবট) খরচ, গতি এবং নির্ভুলতার জন্য গতি ত্যাগ করে। স্বাধীনতার মাত্রা - সাধারণত অক্ষের সংখ্যার সমান। কার্যকরী খাম - মহাকাশে যে এলাকাটি রোবট পৌঁছাতে পারে। গতিবিদ্যা - রোবটের অনমনীয় দেহ উপাদান এবং জয়েন্টগুলির প্রকৃত কনফিগারেশন, যা সমস্ত সম্ভাব্য রোবট গতিবিধি নির্ধারণ করে। রোবট গতিবিদ্যার প্রকারগুলির মধ্যে রয়েছে আর্টিকুলেটেড, কার্ডানিক, সমান্তরাল এবং SCARA। ক্ষমতা বা লোড ক্ষমতা - রোবট কত ওজন তুলতে পারে। বেগ - রোবট কত দ্রুত তার প্রান্ত-বাহুর অবস্থানকে অবস্থানে আনতে পারে। এই প্যারামিটারটিকে প্রতিটি অক্ষের কৌণিক বা রৈখিক বেগ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, অথবা একটি যৌগিক বেগ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যার অর্থ প্রান্ত-বাহুর বেগের পরিপ্রেক্ষিতে। ত্বরণ - একটি অক্ষ কত দ্রুত ত্বরান্বিত হতে পারে। এটি একটি সীমাবদ্ধ কারণ, কারণ রোবটটি ছোট ছোট পদক্ষেপ বা জটিল পথগুলি ঘন ঘন পরিবর্তনের সময় তার সর্বোচ্চ বেগে পৌঁছাতে সক্ষম নাও হতে পারে। নির্ভুলতা - রোবটটি কাঙ্ক্ষিত অবস্থানের কতটা কাছাকাছি যেতে পারে। নির্ভুলতা পরিমাপ করা হয় রোবটের পরম অবস্থান কাঙ্ক্ষিত অবস্থান থেকে কত দূরে। দৃষ্টি ব্যবস্থা বা ইনফ্রারেডের মতো বহিরাগত সেন্সিং ডিভাইস ব্যবহার করে নির্ভুলতা উন্নত করা যেতে পারে। পুনরুৎপাদনযোগ্যতা - একটি রোবট কতটা ভালভাবে একটি প্রোগ্রাম করা অবস্থানে ফিরে আসে। এটি নির্ভুলতা থেকে আলাদা। এটি একটি নির্দিষ্ট XYZ অবস্থানে যেতে বলা যেতে পারে এবং এটি সেই অবস্থানের মাত্র 1 মিমি এর মধ্যে যায়। এটি একটি নির্ভুলতা সমস্যা এবং ক্রমাঙ্কন দিয়ে সংশোধন করা যেতে পারে। কিন্তু যদি সেই অবস্থানটি শেখানো হয় এবং কন্ট্রোলার মেমোরিতে সংরক্ষণ করা হয় এবং এটি প্রতিবার শেখানো অবস্থানের 0.1 মিমি এর মধ্যে ফিরে আসে, তাহলে এর পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা 0.1 মিমি এর মধ্যে। নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা খুব আলাদা মেট্রিক্স। পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা সাধারণত একটি রোবটের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ স্পেসিফিকেশন এবং পরিমাপের ক্ষেত্রে "নির্ভুলতা" এর অনুরূপ - নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতার ক্ষেত্রে। ISO 9283[8] নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা পরিমাপের জন্য পদ্ধতিগুলি প্রতিষ্ঠা করে। সাধারণত, রোবটটিকে বেশ কয়েকবার একটি শেখানো অবস্থানে পাঠানো হয়, প্রতিবার অন্য চারটি অবস্থানে গিয়ে শেখানো অবস্থানে ফিরে আসে এবং ত্রুটি পরিমাপ করা হয়। তারপর পুনরাবৃত্তিযোগ্যতাকে তিন মাত্রায় এই নমুনাগুলির আদর্শ বিচ্যুতি হিসাবে পরিমাপ করা হয়। একটি সাধারণ রোবটের অবশ্যই পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার চেয়ে বেশি অবস্থানের ত্রুটি থাকতে পারে এবং এটি একটি প্রোগ্রামিং সমস্যা হতে পারে। তদুপরি, কাজের খামের বিভিন্ন অংশের পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা ভিন্ন হবে এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা গতি এবং পেলোডের সাথেও পরিবর্তিত হবে। ISO 9283 নির্দিষ্ট করে যে সর্বোচ্চ গতিতে এবং সর্বোচ্চ পেলোডে সঠিকতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা পরিমাপ করা হবে। তবে, এটি হতাশাবাদী ডেটা তৈরি করে, কারণ রোবটের নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা হালকা লোড এবং গতিতে অনেক ভালো হবে। শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা টার্মিনেটরের (যেমন একটি গ্রিপার) নির্ভুলতা এবং এমনকি বস্তুটি ধরার জন্য ব্যবহৃত গ্রিপারের "আঙ্গুলের" নকশা দ্বারাও প্রভাবিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি রোবট তার মাথা দিয়ে একটি স্ক্রু তুলে নেয়, তাহলে স্ক্রুটি একটি এলোমেলো কোণে থাকতে পারে। স্ক্রু গর্তে স্ক্রু স্থাপনের পরবর্তী প্রচেষ্টা ব্যর্থ হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এই ধরণের পরিস্থিতি "সীসা-ইন বৈশিষ্ট্য" দ্বারা উন্নত করা যেতে পারে, যেমন গর্তের প্রবেশপথটি টেপারড (চ্যামফার্ড) করা। গতি নিয়ন্ত্রণ - কিছু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, যেমন সহজ পিক অ্যান্ড প্লেস অ্যাসেম্বলি অপারেশনের জন্য, রোবটকে শুধুমাত্র সীমিত সংখ্যক পূর্ব-শিক্ষিত অবস্থানের মধ্যে এদিক-ওদিক যেতে হয়। আরও জটিল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, যেমন ওয়েল্ডিং এবং পেইন্টিং (স্প্রে পেইন্টিং), একটি নির্দিষ্ট অভিযোজন এবং গতিতে মহাকাশে একটি পথ ধরে ক্রমাগত চলাচল নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। শক্তির উৎস - কিছু রোবট বৈদ্যুতিক মোটর ব্যবহার করে, অন্যরা হাইড্রোলিক অ্যাকচুয়েটর ব্যবহার করে। প্রথমটি দ্রুততর, দ্বিতীয়টি আরও শক্তিশালী এবং এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কার্যকর যেখানে স্ফুলিঙ্গ বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে; তবে, বাহুর ভিতরে কম চাপের বাতাস দাহ্য বাষ্প এবং অন্যান্য দূষণকারী পদার্থের প্রবেশকে বাধা দেয়। ড্রাইভ - কিছু রোবট গিয়ারের মাধ্যমে মোটরগুলিকে জয়েন্টগুলির সাথে সংযুক্ত করে; অন্যদের মোটরগুলি সরাসরি জয়েন্টগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে (সরাসরি ড্রাইভ)। গিয়ার ব্যবহারের ফলে পরিমাপযোগ্য "ব্যাকল্যাশ" হয়, যা একটি অক্ষের অবাধ চলাচল। ছোট রোবট বাহুতে প্রায়শই উচ্চ-গতির, কম-টর্ক ডিসি মোটর ব্যবহার করা হয়, যার জন্য সাধারণত উচ্চ গিয়ার অনুপাতের প্রয়োজন হয়, যার অসুবিধা হল ব্যাকল্যাশ, এবং এই ধরনের ক্ষেত্রে প্রায়শই হারমোনিক গিয়ার রিডুসার ব্যবহার করা হয়। সম্মতি - এটি রোবটের একটি অক্ষে প্রয়োগ করা বল কত কোণ বা দূরত্বে স্থানান্তর করতে পারে তার একটি পরিমাপ। সম্মতির কারণে, কোনও পেলোড বহন না করার তুলনায় সর্বাধিক পেলোড বহন করার সময় রোবটটি কিছুটা কম সরবে। সম্মতি এমন পরিস্থিতিতে ওভাররানের পরিমাণকেও প্রভাবিত করে যেখানে উচ্চ পেলোডের সাথে ত্বরণ হ্রাস করার প্রয়োজন হয়।