முதல் எண்ணிம கட்டுப்பாடு மற்றும் நிரல் எழுதி இயக்கக்கூடிய எந்திரனை 1954 இல் ஜார்ஜ் டெவல் (George Devol) என்பவர் உருவாக்கினார். ஜெனரல் மோட்டார்ஸ் நிறுவனத்துக்கு முதல் யூனிமேட் (Unimate) என்ற பெயர் கொண்ட எந்திரனை இவர் விற்றார். 1961 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்காவில் நியூ ஜெர்ஸியிலுள்ள ஒரு ஆலையில் அச்சு வார்ப்பு எந்திரத்திலிருந்து பழுக்கக் காய்ச்சிய உலோக பாகங்களை எடுத்து அடுக்கி வைக்க இந்த எந்திரன் நிறுவப்பட்டது. இது ஒரு எந்திரன் கை (Robotic Arm). கணினியால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இதற்கு டெவால் பெற்ற முதல் காப்புரிமைதான் நவீன எந்திரனியல் தொழிற்துறைக்கு அடித்தளமாக இருக்கிறது.
யூனிமேட் எந்திரன்
எந்திரன் வகைகள்
தற்காலத்தில் எந்திரன்கள் பல துறைகளில் பயன்பாட்டுக்கு வந்துவிட்டன.
- தொழில்துறை எந்திரன்கள் (Industrial Robots)
- சேவை எந்திரன்கள் (Professional Service Robots)
- கூட்டுவேலை எந்திரன்கள் (Collaborative Robots or Cobots)
- மருத்துவ எந்திரன்கள் (Medical robots)
- கட்டுமான எந்திரன்கள் (Construction robots)
- வேளாண் எந்திரன்கள் (Agricultural robots)
- இராணுவ எந்திரன்கள் (Military Robots)
தொழில்துறை எந்திரன்களின் அடிப்படைக் கருத்துகள் எண்ணிம கட்டுப்பாடு மற்றும் தொலைக் கையாளுதல் (remote manipulation) ஆகியவற்றிலிருந்து உருவாகியுள்ளன.
தொலைக் கையாளுதல்
எந்திரன்கள் புழக்கத்திற்கு வருவதற்கு முன்னர் இடர்மிகுந்த பகுதிகளில் தொலைக் கையாளுதல் (remote manipulation) என்ற தொழில்நுட்பமே பரவலாகப் பயன்பாட்டில் இருந்தது. தொலைக் கையாளுதல் என்பது தூரத்திலுள்ள பணியை செய்யும் சாதனமாகும். இது மனித தொழிலாளர்கள் எளிதில் அல்லது பாதுகாப்பாக அணுக முடியாத சூழலில் பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக கதிரியக்கப் பொருட்களைக் கையாளுவதற்கு, அல்லது சில ஆழ்கடற்பகுதிகளைச் சார்ந்த மற்றும் விண்வெளி வேலைகளுக்கு. தற்கால எந்திரன்களில் மனித பொறி இயக்கருக்குப் பதிலாக எண்ணிம கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம். ஆகவே தற்கால தொழில்துறை எந்திரன்கள் மனிதக் கை மற்றும் தொலைக் கையாளுதலுடன் வடிவவியலில் சில ஒற்றுமைகளைக் கொண்டுள்ளன.
எண்ணிம கட்டுப்பாடு
ஹென்றி போர்டு (Henry Ford) தொகுப்புவரிசை (assembly line) உற்பத்திமுறையை உருவாக்கினார். இது ஒரு பொருளின் ஒரே மாதிரியை தொடர்ந்து உருவாக்குவதற்கு சிறந்த உற்பத்தி முறை ஆகும். ஆனால் ஒரு மாதிரியை மாற்றி மற்றொரு மாதிரி தயார் செய்ய வேண்டுமென்றால் நிறைய எந்திர அமைப்புகளை மாற்ற மெனக்கெட வேண்டும், நேரமும் எடுக்கும். இக்காரணத்தால் “Model T” சீருந்தை கருப்பு நிறத்தில் மட்டுமே தயாரித்து விற்பனை செய்தார். “உங்களுக்கு எந்த நிறம் வேண்டுமானாலும் கிடைக்கும், ஆனால் அது கருப்பு நிறமாக இருக்க வேண்டும்!” என்ற அவருடைய கோட்பாடு மிகவும் பிரபலமானது.
நவீன உற்பத்தி தொழிற்சாலைகள் சிறிய அளவில் பல்வேறு வகையான பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய வேண்டும். நீண்ட காலத்திற்கு ஒரே தயாரிப்பின் ஒரே மாதிரியையே அதிகமான எண்ணிக்கையில் தயார் செய்து பயனில்லை. தயாரிப்பு மாதிரிகள் மற்றும் உற்பத்தி கால அட்டவணைகளில் அடிக்கடி ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு ஏற்ப உற்பத்தி அமைப்பில் நெகிழ்வுத்தன்மை தேவை.
தற்காலத் தொழில்துறை எந்திரன்கள் நிரலால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. நிரல்களையும், சேமிக்கப்பட்ட தரவுகளையும் மாற்றியமைப்பதன் மூலம் இவை பல்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும், இது எண்ணிம கட்டுப்பாடுகளின் பயன்பாட்டிலிருந்து உருவான ஒரு அம்சமாகும்.
இவ்வாறு கணினி எண்ணிம கட்டுப்பாடு (CNC) மற்றும் தொலைக் கையாளுதலின் (remote manipulation) ஒருங்கிணைப்பு எந்திரனியல் என்ற ஒரு புதிய பொறியியல் துறையையே உருவாக்கியது
தொழில்துறைத் தானியங்கிகள்
தொழில்துறைத் தானியங்கிகளைப் பொதுவாக ஐந்தாறு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
தொழில்துறை எந்திரன் வகைகள்
- செங்குத்து ஆய முறை எந்திரன்கள் (Cartesian): X, Y மற்றும் Z ஆக 3 அச்சுகளில் நேரியல் இயக்கங்கள் மூலம் பாகங்களை எடுத்து வைத்தல் வேலைகளுக்கு உகந்தது. இது நாம் மணிக்கட்டை மேலும் கீழும், உள்ளும் வெளியும், இடமும் வலமும் நகர்த்துவதற்கு சமமானது. இவை பார்த்தால் உத்தர பாரந்தூக்கி (gantry crane) போன்று இருப்பதால் இவற்றுக்கு உத்தர எந்திரன் என்றும் பெயருண்டு.
- உருளை வடிவ எந்திரன்கள் (Cylindrical): இவற்றுக்கும் மூன்று அச்சுகளில் இயக்கம் உண்டு. ஆனால் இரண்டு நேரியல் ஒன்று வட்ட இயக்கம்.
- மூட்டு இணை எந்திரன் கை (SCARA – Selective Compliance Articulated Robot Arm): ஒரு தொகுப்பில் x, y, z மற்றும் சுழல் இயக்கம் கொண்டிருக்கும்.
- ஆறு அச்சு எந்திரன்கள் (6-Axis): ஒரு சீருந்தின் மீது இருக்கைகளைப் பொருத்துவது போன்ற பெரிய தொகுப்புவரிசை வேலைகளை இவற்றால் தான் செய்ய முடியும்.
- இணைகர எந்திரன்கள் (Delta): ஒரு செலுத்துப் பட்டையிலிருந்து (conveyor belt) பாகங்களைப் எடுத்து அவற்றைப் பெட்டிகளிலோ அல்லது மற்றொரு செலுத்துப் பட்டை மீதோ வைத்தல் போன்ற பரிமாற்ற வேலைகளுக்குப் பயன்படுகிறது.
நன்றி தெரிவிப்புகள்
- Razor Robotics – UNIMATE PUMA 200 Robot Arm
- NPTEL – Industrial robotics – Common Robot Configurations
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: கொஞ்சம் கோட்பாடு கொஞ்சம் கைமுறைப் பயிற்சி
வெறும் கோட்பாடுகளை மட்டும் படித்தால் சலிப்புத் தட்டும் மற்றும் புரிவதும் கடினம். ஆகவே கொஞ்சம் கைமுறைப் பயிற்சியை இடையிடையே செய்வோம். இதற்கான வன்பொருள்களில் தொடக்கத்திலேயே செலவை இழுத்து விடாமல் பயிற்சிக்கு வேறு என்ன வழி என்று பார்ப்போம்.