শিল্প রোবটের বিকাশের ইতিহাস: রোবোটিক অস্ত্র থেকে বুদ্ধিমান উৎপাদনে বিবর্তন

১. শিল্প রোবটের উৎপত্তি শিল্প রোবটের আবিষ্কারের সূত্রপাত ১৯৫৪ সালে, যখন জর্জ ডেভল প্রোগ্রামেবল যন্ত্রাংশ রূপান্তরের জন্য পেটেন্টের জন্য আবেদন করেছিলেন। জোসেফ এঙ্গেলবার্গারের সাথে অংশীদারিত্বের পর, বিশ্বের প্রথম রোবট কোম্পানি ইউনিমেশন প্রতিষ্ঠিত হয় এবং ১৯৬১ সালে জেনারেল মোটরস উৎপাদন লাইনে প্রথম রোবটটি ব্যবহার করা হয়, মূলত ডাই-কাস্টিং মেশিন থেকে যন্ত্রাংশ বের করার জন্য। পরবর্তী বছরগুলিতে বেশিরভাগ হাইড্রোলিকভাবে চালিত ইউনিভার্সাল ম্যানিপুলেটর (ইউনিমেট) বিক্রি করা হয়েছিল, যা শরীরের অঙ্গগুলির হেরফের এবং স্পট ওয়েল্ডিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল। উভয় প্রয়োগই সফল হয়েছিল, যা ইঙ্গিত দেয় যে রোবট নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে পারে এবং মানসম্মত মানের নিশ্চয়তা দিতে পারে। শীঘ্রই, আরও অনেক কোম্পানি শিল্প রোবট তৈরি এবং তৈরি করতে শুরু করে। উদ্ভাবন দ্বারা চালিত একটি শিল্পের জন্ম হয়েছিল। তবে, এই শিল্পকে সত্যিকার অর্থে লাভজনক হতে অনেক বছর সময় লেগেছিল।
২. স্ট্যানফোর্ড আর্ম: রোবোটিক্সে একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি। ১৯৬৯ সালে ভিক্টর শেইনম্যান একটি গবেষণা প্রকল্পের প্রোটোটাইপ হিসেবে "স্ট্যানফোর্ড আর্ম" ডিজাইন করেছিলেন। তিনি মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের একজন ইঞ্জিনিয়ারিং ছাত্র ছিলেন এবং স্ট্যানফোর্ড আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স ল্যাবরেটরিতে কাজ করতেন। "স্ট্যানফোর্ড আর্ম"-এর স্বাধীনতা ৬ ডিগ্রি এবং সম্পূর্ণ বিদ্যুতায়িত ম্যানিপুলেটরটি একটি স্ট্যান্ডার্ড কম্পিউটার, PDP-6 নামক একটি ডিজিটাল ডিভাইস দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এই নন-অ্যানথ্রোপমর্ফিক কাইনেমেটিক কাঠামোতে একটি প্রিজম এবং পাঁচটি ঘূর্ণায়মান জয়েন্ট রয়েছে, যা রোবটের কাইনেমেটিক সমীকরণ সমাধান করা সহজ করে তোলে, যার ফলে কম্পিউটিং শক্তি ত্বরান্বিত হয়। ড্রাইভ মডিউলটিতে একটি ডিসি মোটর, একটি হারমোনিক ড্রাইভ এবং একটি স্পার গিয়ার রিডুসার, একটি পোটেনশিওমিটার এবং অবস্থান এবং গতি প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি ট্যাকোমিটার রয়েছে। পরবর্তী রোবট নকশা শেইনম্যানের ধারণা দ্বারা গভীরভাবে প্রভাবিত হয়েছিল।

৩. সম্পূর্ণ বিদ্যুতায়িত শিল্প রোবটের জন্ম ১৯৭৩ সালে, ASEA (বর্তমানে ABB) বিশ্বের প্রথম মাইক্রোকম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত, সম্পূর্ণ বিদ্যুতায়িত শিল্প রোবট IRB-6 চালু করে। এটি ক্রমাগত পথ চলাচল করতে পারে, যা আর্ক ওয়েল্ডিং এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি পূর্বশর্ত। জানা গেছে যে এই নকশাটি অত্যন্ত শক্তিশালী বলে প্রমাণিত হয়েছে এবং রোবটটির পরিষেবা জীবন ২০ বছর পর্যন্ত। ১৯৭০-এর দশকে, রোবটগুলি দ্রুত মোটরগাড়ি শিল্পে ছড়িয়ে পড়ে, প্রধানত ওয়েল্ডিং এবং লোডিং এবং আনলোডিংয়ের জন্য।

৪. SCARA রোবটের বিপ্লবী নকশা ১৯৭৮ সালে, জাপানের ইয়ামানাশি বিশ্ববিদ্যালয়ের হিরোশি মাকিনো একটি সিলেক্টিভলি কমপ্লায়েন্ট অ্যাসেম্বলি রোবট (SCARA) তৈরি করেছিলেন। এই মাইলফলক চার-অক্ষের কম খরচের নকশাটি ছোট যন্ত্রাংশ সমাবেশের চাহিদার সাথে পুরোপুরি খাপ খাইয়ে নেওয়া হয়েছিল, কারণ গতিগত কাঠামো দ্রুত এবং সঙ্গতিপূর্ণ হাতের নড়াচড়ার অনুমতি দেয়। SCARA রোবটের উপর ভিত্তি করে নমনীয় অ্যাসেম্বলি সিস্টেমগুলি ভাল পণ্য নকশার সামঞ্জস্য সহ বিশ্বব্যাপী উচ্চ-ভলিউম ইলেকট্রনিক এবং ভোক্তা পণ্যের বিকাশকে ব্যাপকভাবে উৎসাহিত করেছে।
৫. হালকা ও সমান্তরাল রোবটের উন্নয়ন রোবটের গতি এবং ভরের প্রয়োজনীয়তা নতুন গতিবিদ্যা এবং সংক্রমণ নকশা তৈরি করেছে। প্রথম দিক থেকেই, রোবট কাঠামোর ভর এবং জড়তা হ্রাস করা একটি প্রধান গবেষণা লক্ষ্য ছিল। মানুষের হাতের ওজনের অনুপাত ১:১ চূড়ান্ত মানদণ্ড হিসেবে বিবেচিত হত। ২০০৬ সালে, KUKA-এর একটি হালকা রোবট এই লক্ষ্য অর্জন করেছিল। এটি একটি কম্প্যাক্ট সাত-ডিগ্রি-অফ-ফ্রিডম রোবট আর্ম যার উন্নত বল নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা রয়েছে। হালকা ওজন এবং অনমনীয় কাঠামোর লক্ষ্য অর্জনের আরেকটি উপায় ১৯৮০ সাল থেকে অন্বেষণ এবং অনুসরণ করা হচ্ছে, যথা সমান্তরাল মেশিন টুলের উন্নয়ন। এই মেশিনগুলি তাদের এন্ড ইফেক্টরগুলিকে ৩ থেকে ৬টি সমান্তরাল বন্ধনীর মাধ্যমে মেশিন বেস মডিউলের সাথে সংযুক্ত করে। এই তথাকথিত সমান্তরাল রোবটগুলি উচ্চ গতি (যেমন আঁকড়ে ধরার জন্য), উচ্চ নির্ভুলতা (যেমন প্রক্রিয়াকরণের জন্য) বা উচ্চ লোড পরিচালনার জন্য খুবই উপযুক্ত। তবে, তাদের কর্মক্ষেত্র অনুরূপ সিরিয়াল বা ওপেন-লুপ রোবটগুলির তুলনায় ছোট।

৬. কার্টেসিয়ান রোবট এবং দুই-হাতের রোবট বর্তমানে, কার্টেসিয়ান রোবটগুলি এখনও এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত যেখানে বিস্তৃত কাজের পরিবেশ প্রয়োজন। ত্রিমাত্রিক অর্থোগোনাল ট্রান্সলেশন অক্ষ ব্যবহার করে ঐতিহ্যবাহী নকশা ছাড়াও, গুডেল ১৯৯৮ সালে একটি খাঁজযুক্ত ব্যারেল ফ্রেম কাঠামো প্রস্তাব করেছিলেন। এই ধারণাটি এক বা একাধিক রোবট বাহুকে একটি বদ্ধ স্থানান্তর ব্যবস্থায় ট্র্যাক এবং সঞ্চালনের অনুমতি দেয়। এইভাবে, রোবটের কর্মক্ষেত্রকে উচ্চ গতি এবং নির্ভুলতার সাথে উন্নত করা যেতে পারে। এটি সরবরাহ এবং মেশিন তৈরিতে বিশেষভাবে মূল্যবান হতে পারে। জটিল সমাবেশ কাজ, একযোগে অপারেশন প্রক্রিয়াকরণ এবং বৃহৎ বস্তু লোড করার জন্য দুটি হাতের সূক্ষ্ম অপারেশন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রথম বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সিঙ্ক্রোনাস দুই-হাতের রোবটটি ২০০৫ সালে মোটোম্যান দ্বারা প্রবর্তন করা হয়েছিল। একটি দুই-হাতের রোবট হিসাবে যা একটি মানুষের বাহুর নাগাল এবং দক্ষতার অনুকরণ করে, এটি এমন একটি স্থানে স্থাপন করা যেতে পারে যেখানে শ্রমিকরা আগে কাজ করত। অতএব, মূলধন খরচ হ্রাস করা যেতে পারে। এতে ১৩টি গতির অক্ষ রয়েছে: প্রতিটি হাতে ৬টি, এবং মৌলিক ঘূর্ণনের জন্য একটি একক অক্ষ রয়েছে।
৭. মোবাইল রোবট (AGV) এবং নমনীয় উৎপাদন ব্যবস্থা একই সময়ে, শিল্প রোবোটিক্স স্বয়ংক্রিয় নির্দেশিত যানবাহন (AGV) আবির্ভূত হয়। এই মোবাইল রোবটগুলি একটি কর্মক্ষেত্রে ঘোরাফেরা করতে পারে অথবা পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট সরঞ্জাম লোড করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। স্বয়ংক্রিয় নমনীয় উৎপাদন ব্যবস্থা (FMS) ধারণায়, AGVগুলি পথ নমনীয়তার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে উঠেছে। মূলত, AGVগুলি গতি নেভিগেশনের জন্য পূর্ব-প্রস্তুত প্ল্যাটফর্ম, যেমন এমবেডেড তার বা চুম্বকের উপর নির্ভর করত। এদিকে, মুক্ত-নেভিগেটিং AGVগুলি বৃহৎ আকারের উৎপাদন এবং সরবরাহে ব্যবহৃত হয়। সাধারণত তাদের নেভিগেশন লেজার স্ক্যানারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, যা স্বায়ত্তশাসিত অবস্থান এবং বাধা এড়ানোর জন্য বর্তমান প্রকৃত পরিবেশের একটি সঠিক 2D মানচিত্র প্রদান করে। শুরু থেকেই, AGV এবং রোবট অস্ত্রের সংমিশ্রণকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে মেশিন টুল লোড এবং আনলোড করতে সক্ষম বলে মনে করা হত। কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, এই রোবোটিক অস্ত্রগুলির অর্থনৈতিক এবং ব্যয়বহুল সুবিধা রয়েছে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, যেমন সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে ডিভাইস লোড এবং আনলোড করার ক্ষেত্রে।

৮. শিল্প রোবটের সাতটি প্রধান উন্নয়ন প্রবণতা ২০০৭ সাল পর্যন্ত, শিল্প রোবটের বিবর্তন নিম্নলিখিত প্রধান প্রবণতা দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারে: ১. খরচ হ্রাস এবং কর্মক্ষমতা উন্নতি - রোবটের গড় ইউনিট মূল্য ১৯৯০ সালে সমতুল্য রোবটের মূল মূল্যের ১/৩-এ নেমে এসেছে, যার অর্থ অটোমেশন ক্রমশ সস্তা হয়ে উঠছে। - একই সময়ে, রোবটের কর্মক্ষমতা পরামিতি (যেমন গতি, লোড ক্ষমতা, ব্যর্থতার মধ্যে গড় সময় MTBF) উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছে। ২. পিসি প্রযুক্তি এবং আইটি উপাদানগুলির একীকরণ - ব্যক্তিগত কম্পিউটার (পিসি) প্রযুক্তি, ভোক্তা-গ্রেড সফ্টওয়্যার এবং আইটি শিল্প দ্বারা আনা প্রস্তুত উপাদানগুলি রোবটের ব্যয়-কার্যকারিতা কার্যকরভাবে উন্নত করেছে। - এখন, বেশিরভাগ নির্মাতারা পিসি-ভিত্তিক প্রসেসরের পাশাপাশি প্রোগ্রামিং, যোগাযোগ এবং সিমুলেশনকে কন্ট্রোলারের সাথে একীভূত করে এবং এটি বজায় রাখার জন্য উচ্চ-ফলনশীল আইটি বাজার ব্যবহার করে। ৩. মাল্টি-রোবট সহযোগী নিয়ন্ত্রণ - একাধিক রোবটকে একটি কন্ট্রোলারের মাধ্যমে রিয়েল টাইমে প্রোগ্রাম করা এবং সমন্বিত এবং সিঙ্ক্রোনাইজ করা যেতে পারে, যা রোবটগুলিকে একটি একক কর্মক্ষেত্রে সঠিকভাবে একসাথে কাজ করতে দেয়। ৪. দৃষ্টি ব্যবস্থার ব্যাপক ব্যবহার - বস্তু শনাক্তকরণ, অবস্থান নির্ধারণ এবং মান নিয়ন্ত্রণের জন্য দৃষ্টি ব্যবস্থা ক্রমশ রোবট নিয়ন্ত্রকদের অংশ হয়ে উঠছে। ৫. নেটওয়ার্কিং এবং রিমোট কন্ট্রোল - উন্নত নিয়ন্ত্রণ, কনফিগারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য রোবটগুলি ফিল্ডবাস বা ইথারনেটের মাধ্যমে নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত। ৬. নতুন ব্যবসায়িক মডেল - নতুন আর্থিক পরিকল্পনাগুলি শেষ ব্যবহারকারীদের রোবট ভাড়া করতে বা একটি পেশাদার সংস্থা বা এমনকি একটি রোবট সরবরাহকারীকে একটি রোবট ইউনিট পরিচালনা করতে দেয়, যা বিনিয়োগের ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে এবং অর্থ সাশ্রয় করতে পারে। ৭. প্রশিক্ষণ এবং শিক্ষার জনপ্রিয়করণ - প্রশিক্ষণ এবং শেখা আরও শেষ ব্যবহারকারীদের রোবোটিক্স চিনতে গুরুত্বপূর্ণ পরিষেবা হয়ে উঠেছে। - পেশাদার মাল্টিমিডিয়া উপকরণ এবং কোর্সগুলি ইঞ্জিনিয়ার এবং শ্রমকে শিক্ষিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যাতে তারা দক্ষতার সাথে রোবট ইউনিট পরিকল্পনা, প্রোগ্রাম, পরিচালনা এবং রক্ষণাবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়।

,