রোবোটিক অস্ত্রের গঠন এবং শ্রেণীবিভাগ

আধুনিক শিল্প রোবটগুলিতে রোবোটিক বাহু হল সবচেয়ে সাধারণ ধরণের রোবট। এটি মানুষের হাত ও বাহুগুলির নির্দিষ্ট নড়াচড়া এবং কার্যকারিতা অনুকরণ করতে পারে এবং নির্দিষ্ট প্রোগ্রামের মাধ্যমে বস্তুগুলি ধরতে, বহন করতে বা নির্দিষ্ট সরঞ্জামগুলি পরিচালনা করতে পারে। এটি রোবোটিক্সের ক্ষেত্রে সর্বাধিক ব্যবহৃত অটোমেশন ডিভাইস। এর রূপগুলি ভিন্ন, তবে তাদের সকলের একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা হল তারা নির্দেশাবলী গ্রহণ করতে পারে এবং ত্রিমাত্রিক (দ্বি-মাত্রিক) স্থানের যেকোনো স্থানে সঠিকভাবে অবস্থান নির্ধারণ করতে পারে যাতে অপারেশন করা যায়। এর বৈশিষ্ট্য হল এটি প্রোগ্রামিংয়ের মাধ্যমে বিভিন্ন প্রত্যাশিত ক্রিয়াকলাপ সম্পন্ন করতে পারে এবং এর গঠন এবং কর্মক্ষমতা মানুষ এবং যান্ত্রিক মেশিন উভয়ের সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে। এটি উৎপাদনের যান্ত্রিকীকরণ এবং স্বয়ংক্রিয়করণ বাস্তবায়নের জন্য মানুষের ভারী শ্রমকে প্রতিস্থাপন করতে পারে এবং ব্যক্তিগত সুরক্ষা রক্ষার জন্য ক্ষতিকারক পরিবেশে কাজ করতে পারে। অতএব, এটি যন্ত্রপাতি উৎপাদন, ইলেকট্রনিক্স, হালকা শিল্প এবং পারমাণবিক শক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
১. সাধারণ রোবোটিক বাহুগুলি মূলত তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত: প্রধান অংশ, ড্রাইভ মেকানিজম এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা।

(I) যান্ত্রিক কাঠামো

১. রোবোটিক আর্মের ফিউজেলেজ হল সমগ্র ডিভাইসের মৌলিক সাপোর্ট অংশ, যা সাধারণত মজবুত এবং টেকসই ধাতব উপকরণ দিয়ে তৈরি। এটি কেবল কাজের সময় রোবোটিক আর্মের দ্বারা উৎপন্ন বিভিন্ন বল এবং টর্ক সহ্য করতে সক্ষম হবে না, বরং অন্যান্য উপাদানগুলির জন্য একটি স্থিতিশীল ইনস্টলেশন অবস্থানও প্রদান করবে। এর নকশায় ভারসাম্য, স্থিতিশীলতা এবং কাজের পরিবেশের সাথে অভিযোজনযোগ্যতা বিবেচনা করা প্রয়োজন। ২. বাহু রোবোটের বাহু বিভিন্ন ক্রিয়া অর্জনের মূল অংশ। এতে সংযোগকারী রড এবং জয়েন্টগুলির একটি সিরিজ রয়েছে। জয়েন্টগুলির ঘূর্ণন এবং সংযোগকারী রডগুলির নড়াচড়ার মাধ্যমে, বাহুটি মহাকাশে বহু-ডিগ্রি-স্বাধীনতা আন্দোলন অর্জন করতে পারে। জয়েন্টগুলি সাধারণত উচ্চ-নির্ভুল মোটর, রিডুসার বা হাইড্রোলিক ড্রাইভ ডিভাইস দ্বারা চালিত হয় যাতে বাহুর নড়াচড়ার নির্ভুলতা এবং গতি নিশ্চিত করা যায়। একই সময়ে, দ্রুত চলাচল এবং ভারী বস্তু বহনের চাহিদা মেটাতে বাহুর উপাদানে উচ্চ শক্তি এবং হালকা ওজনের বৈশিষ্ট্য থাকা প্রয়োজন। ৩. এন্ড ইফেক্টর এটি রোবোট আর্মের সেই অংশ যা সরাসরি কাজের বস্তুর সাথে যোগাযোগ করে এবং এর কার্যকারিতা মানুষের হাতের মতো। অনেক ধরণের এন্ড ইফেক্টর আছে, এবং সাধারণগুলি হল গ্রিপার, সাকশন কাপ, স্প্রে গান ইত্যাদি। গ্রিপারটি বস্তুর আকৃতি এবং আকার অনুসারে কাস্টমাইজ করা যেতে পারে এবং বিভিন্ন আকারের বস্তু ধরতে ব্যবহৃত হয়; সাকশন কাপটি বস্তু শোষণের জন্য নেতিবাচক চাপ নীতি ব্যবহার করে এবং সমতল পৃষ্ঠযুক্ত বস্তুর জন্য উপযুক্ত; স্প্রে গানটি স্প্রে, ওয়েল্ডিং এবং অন্যান্য কাজের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

(II) ড্রাইভ সিস্টেম

১. মোটর ড্রাইভ রোবট আর্মে মোটর সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ড্রাইভ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। ডিসি মোটর, এসি মোটর এবং স্টেপার মোটর সবই রোবট আর্মের জয়েন্ট মুভমেন্ট চালানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। মোটর ড্রাইভের সুবিধা রয়েছে উচ্চ নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি এবং বিস্তৃত গতি নিয়ন্ত্রণ পরিসর। মোটরের গতি এবং দিক নিয়ন্ত্রণ করে, রোবট আর্মের গতিপথ সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। একই সময়ে, ভারী বস্তু বহন করার সময় রোবট আর্মের চাহিদা পূরণের জন্য আউটপুট টর্ক বাড়ানোর জন্য মোটরটিকে বিভিন্ন রিডুসারের সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। ২. হাইড্রোলিক ড্রাইভ হাইড্রোলিক ড্রাইভ কিছু রোবট আর্মে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যার জন্য বৃহৎ পাওয়ার আউটপুট প্রয়োজন। হাইড্রোলিক সিস্টেম হাইড্রোলিক সিলিন্ডার বা হাইড্রোলিক মোটরকে কাজ করার জন্য চালানোর জন্য একটি হাইড্রোলিক পাম্পের মাধ্যমে হাইড্রোলিক তেলকে চাপ দেয়, যার ফলে রোবট আর্মের নড়াচড়া উপলব্ধি করা যায়। হাইড্রোলিক ড্রাইভের উচ্চ শক্তি, দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার সুবিধা রয়েছে। এটি কিছু ভারী রোবট আর্ম এবং দ্রুত পদক্ষেপের প্রয়োজন এমন অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত। তবে, হাইড্রোলিক সিস্টেমের লিকেজ, উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং কাজের পরিবেশের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তার অসুবিধাও রয়েছে। ৩. বায়ুসংক্রান্ত ড্রাইভ বায়ুসংক্রান্ত ড্রাইভ সিলিন্ডার এবং অন্যান্য অ্যাকচুয়েটরগুলিকে কাজ করার জন্য শক্তির উৎস হিসেবে সংকুচিত বাতাস ব্যবহার করে। বায়ুসংক্রান্ত ড্রাইভের সুবিধা হল সহজ গঠন, কম খরচ এবং উচ্চ গতি। এটি এমন কিছু ক্ষেত্রে উপযুক্ত যেখানে শক্তি এবং নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় না। তবে, বায়ুসংক্রান্ত সিস্টেমের শক্তি তুলনামূলকভাবে কম, নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতাও কম, এবং এটি একটি সংকুচিত বাতাসের উৎস এবং সম্পর্কিত বায়ুসংক্রান্ত উপাদান দিয়ে সজ্জিত করা প্রয়োজন।

(III) নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
১. কন্ট্রোলার কন্ট্রোলার হল রোবট আর্মের মস্তিষ্ক, যা বিভিন্ন নির্দেশ গ্রহণ এবং নির্দেশ অনুসারে ড্রাইভ সিস্টেম এবং যান্ত্রিক কাঠামোর ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী। কন্ট্রোলার সাধারণত একটি মাইক্রোপ্রসেসর, একটি প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (PLC) অথবা একটি ডেডিকেটেড মোশন কন্ট্রোল চিপ ব্যবহার করে। এটি রোবট আর্মের অবস্থান, গতি, ত্বরণ এবং অন্যান্য পরামিতিগুলির সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে এবং ক্লোজড-লুপ নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য বিভিন্ন সেন্সর দ্বারা প্রদত্ত তথ্য প্রক্রিয়া করতে পারে। কন্ট্রোলারটি বিভিন্ন উপায়ে প্রোগ্রাম করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে গ্রাফিকাল প্রোগ্রামিং, টেক্সট প্রোগ্রামিং ইত্যাদি, যাতে ব্যবহারকারীরা বিভিন্ন প্রয়োজন অনুসারে প্রোগ্রাম এবং ডিবাগ করতে পারে। ২. সেন্সর সেন্সর হল রোবট আর্মের বাহ্যিক পরিবেশ এবং তার নিজস্ব অবস্থা সম্পর্কে ধারণার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। পজিশন সেন্সর রোবট আর্মের প্রতিটি জয়েন্টের অবস্থান রিয়েল টাইমে পর্যবেক্ষণ করতে পারে যাতে রোবট আর্মের গতিবিধির নির্ভুলতা নিশ্চিত করা যায়; ফোর্স সেন্সর বস্তুটি আঁকড়ে ধরার সময় রোবট আর্মের বল সনাক্ত করতে পারে যাতে বস্তুটি পিছলে না যায় বা ক্ষতিগ্রস্ত না হয়; ভিজ্যুয়াল সেন্সর কার্যকরী বস্তুটি চিনতে এবং সনাক্ত করতে পারে এবং রোবট আর্মের বুদ্ধিমত্তার স্তর উন্নত করতে পারে। এছাড়াও, তাপমাত্রা সেন্সর, চাপ সেন্সর ইত্যাদি রয়েছে, যা রোবট বাহুর কাজের অবস্থা এবং পরিবেশগত পরামিতিগুলি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয়।
২. রোবট বাহুর শ্রেণীবিভাগ সাধারণত কাঠামোগত ফর্ম, ড্রাইভিং মোড এবং প্রয়োগ ক্ষেত্র অনুসারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

(I) কাঠামোগত রূপ অনুসারে শ্রেণীবিভাগ

১. কার্টেসিয়ান স্থানাঙ্ক রোবট বাহু এই রোবট বাহুটির বাহু আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক ব্যবস্থার তিনটি স্থানাঙ্ক অক্ষ, যথা X, Y এবং Z অক্ষ বরাবর চলে। এর সহজ গঠন, সুবিধাজনক নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ অবস্থান নির্ভুলতা ইত্যাদি সুবিধা রয়েছে এবং এটি কিছু সহজ পরিচালনা, সমাবেশ এবং প্রক্রিয়াকরণ কাজের জন্য উপযুক্ত। তবে, আয়তক্ষেত্রাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহুটির কাজের স্থান তুলনামূলকভাবে ছোট এবং নমনীয়তা কম।
২. নলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহু নলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহুটির বাহুতে একটি ঘূর্ণমান জয়েন্ট এবং দুটি রৈখিক জয়েন্ট থাকে এবং এর গতি স্থান নলাকার। এর কম্প্যাক্ট কাঠামো, বৃহৎ কর্মপরিসর, নমনীয় চলাচল ইত্যাদি সুবিধা রয়েছে এবং এটি কিছু মাঝারি-জটিলতার কাজের জন্য উপযুক্ত। তবে, নলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহুটির অবস্থানগত নির্ভুলতা তুলনামূলকভাবে কম এবং নিয়ন্ত্রণের অসুবিধা তুলনামূলকভাবে বেশি।

৩. গোলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহু গোলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহুটির বাহুতে দুটি ঘূর্ণমান জয়েন্ট এবং একটি রৈখিক জয়েন্ট থাকে এবং এর গতি স্থান গোলাকার। এর নমনীয় চলাচল, বৃহৎ কাজের পরিসর এবং জটিল কাজের পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতার সুবিধা রয়েছে। এটি এমন কিছু কাজের জন্য উপযুক্ত যার জন্য উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ নমনীয়তা প্রয়োজন। তবে, গোলাকার স্থানাঙ্ক রোবট বাহুটির গঠন জটিল, নিয়ন্ত্রণের অসুবিধা বড় এবং খরচও বেশি।

৪. আর্টিকুলেটেড রোবট আর্ম আর্টিকুলেটেড রোবট আর্ম মানুষের বাহুর গঠন অনুকরণ করে, এতে একাধিক ঘূর্ণায়মান জয়েন্ট থাকে এবং মানুষের বাহুর মতো বিভিন্ন নড়াচড়া করতে পারে। এর সুবিধা হলো নমনীয় নড়াচড়া, বৃহৎ কাজের পরিসর এবং জটিল কাজের পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা। এটি বর্তমানে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত রোবোটিক আর্ম।

তবে, আর্টিকুলেটেড রোবোটিক আর্মস নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন এবং এর জন্য উচ্চ প্রোগ্রামিং এবং ডিবাগিং প্রযুক্তির প্রয়োজন।
(II) ড্রাইভ মোড অনুসারে শ্রেণীবিভাগ
১. বৈদ্যুতিক রোবোটিক অস্ত্র বৈদ্যুতিক রোবোটিক অস্ত্র ড্রাইভ ডিভাইস হিসেবে মোটর ব্যবহার করে, যার সুবিধা হলো উচ্চ নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতি এবং কম শব্দ। এটি এমন কিছু অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত যেখানে নির্ভুলতা এবং গতির জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেমন ইলেকট্রনিক উৎপাদন, চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং অন্যান্য শিল্প। ২. হাইড্রোলিক রোবোটিক অস্ত্র হাইড্রোলিক রোবোটিক অস্ত্র হাইড্রোলিক ড্রাইভ ডিভাইস ব্যবহার করে, যার সুবিধা হলো উচ্চ শক্তি, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং শক্তিশালী অভিযোজনযোগ্যতা। এটি কিছু ভারী রোবোটিক অস্ত্র এবং নির্মাণ, খনি এবং অন্যান্য শিল্পের মতো বৃহৎ শক্তি উৎপাদনের প্রয়োজন হয় এমন অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত। ৩. বায়ুসংক্রান্ত রোবোটিক অস্ত্র বায়ুসংক্রান্ত রোবোটিক অস্ত্র বায়ুসংক্রান্ত ড্রাইভ ডিভাইস ব্যবহার করে, যার সুবিধা হলো সহজ গঠন, কম খরচ এবং উচ্চ গতি। এটি এমন কিছু অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত যেখানে উচ্চ শক্তি এবং নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় না, যেমন প্যাকেজিং, মুদ্রণ এবং অন্যান্য শিল্প।
(III) প্রয়োগ ক্ষেত্র অনুসারে শ্রেণীবিভাগ
১. শিল্প রোবোটিক অস্ত্র শিল্প রোবোটিক অস্ত্র প্রধানত শিল্প উৎপাদন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, যেমন অটোমোবাইল উৎপাদন, ইলেকট্রনিক পণ্য উৎপাদন এবং যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ। এটি স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন বাস্তবায়ন করতে পারে, উৎপাদন দক্ষতা এবং পণ্যের মান উন্নত করতে পারে। ২. পরিষেবা রোবোটিক হাত পরিষেবা রোবোটিক হাত মূলত পরিষেবা শিল্পে ব্যবহৃত হয়, যেমন চিকিৎসা, ক্যাটারিং, গৃহ পরিষেবা ইত্যাদি। এটি মানুষকে বিভিন্ন পরিষেবা প্রদান করতে পারে, যেমন নার্সিং, খাবার সরবরাহ, পরিষ্কারকরণ ইত্যাদি। ৩. বিশেষ রোবোটিক হাত বিশেষ রোবোটিক হাত প্রধানত কিছু বিশেষ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, যেমন মহাকাশ, সামরিক, গভীর সমুদ্র অনুসন্ধান ইত্যাদি। জটিল কর্ম পরিবেশ এবং কাজের প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য এর বিশেষ কর্মক্ষমতা এবং কার্যকারিতা থাকা প্রয়োজন।
রোবোটিক অস্ত্র শিল্প উৎপাদনে যে পরিবর্তন আনে তা কেবল স্বয়ংক্রিয়তা এবং অপারেশনের দক্ষতাই নয়, বরং এর সাথে যুক্ত আধুনিক ব্যবস্থাপনা মডেল উদ্যোগগুলির উৎপাদন পদ্ধতি এবং বাজার প্রতিযোগিতায় ব্যাপক পরিবর্তন এনেছে। রোবোটিক অস্ত্রের প্রয়োগ উদ্যোগগুলির জন্য তাদের শিল্প কাঠামো সামঞ্জস্য করার এবং আপগ্রেড এবং রূপান্তর করার একটি ভাল সুযোগ।