விடு நிலைகள் (Degrees of freedom)
விடு நிலைகள் என்றால் என்ன? எந்திரன் கையில் ஒவ்வொரு மூட்டும் ஒரு விடு நிலை என்று சொல்லலாம். அதாவது எந்திரன் கை வளைய, சுழள அல்லது முன்பின் நகரக்கூடிய இடம். எந்திரன் கைகளில் மூட்டுகள் வழக்கமாகத் தொடர் முறையில்தான் (serial) இருக்கும். தற்போது இணை முறையிலும் (parallel) மூட்டுகள் வைத்து சில எந்திரன்கள் வருகின்றன. தொடர் முறை மூட்டு எந்திரன் கைகளில் எத்தனை இயக்கிகள் உள்ளன என்று எண்ணினால் அதுதான் விடு நிலைகள் எண்ணிக்கை.
வேறுவிதமாகச் சொல்லப்போனால் தனித்தனியாகச் சார்பின்றி கட்டுப்படுத்தக்கூடிய (independently controllable) இயக்கங்களை விடு நிலைகள் என்று கூறலாம்.
சக்கர எந்திரன்களை எவ்வாறு வகைப்படுத்துவது?
இரண்டு மற்றும் மூன்று விடுநிலைகள்
எடுத்துக்காட்டாக, இடதுபக்கப் படத்திலுள்ள வண்டிகள் முன்னும் பின்னும் போக முடியும் மற்றும் பக்கவாட்டாக இடமும் வலமும் போக முடியும் என்று வைத்துக் கொள்வோம். இவற்றுக்கு இரண்டு விடுநிலைகள் உள்ளன என்று சொல்வோம். வலதுகைப் பக்கம் உள்ள படத்தில் உள்ள வண்டிகள் இவை தவிர மேற்கொண்டு தேவையான கோணங்களில் திரும்பவும் முடியும் என்று வைத்துக்கொள்வோம். இவற்றுக்கு மூன்று விடுநிலைகள் உள்ளன என்று சொல்வோம். நம்மால் நிரலில் இந்த மூன்றையும் தனித்தனியாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
எந்திரன் கைமுனை சாதனங்கள் (End Effectors or End Of Arm Tooling – EOAT)
வெற்றிடப் பிடிப்பி (Vacuum gripper) அதன் வேலைக்குத் தகுந்தாற்போல் மாற்றக்கூடிய நெகிழ்வுத்தன்மையால் உற்பத்தியில் நிலையானதாக உள்ளது. பொருட்களைப் பிடித்துத் தூக்க இந்த வகையான எந்திரன் பிடிப்பி ஒரு ரப்பர் அல்லது பாலியூரிதின் உறிஞ்சும் கிண்ணத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.
நீரழுத்தப் பிடிப்பி (Hydraulic gripper) மிகவும் பலம் வழங்குகிறது. ஆகவே அதிக அளவிலான விசை தேவைப்படும் வேலைகளுக்கு அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. 2000 psi வரை வழங்கக்கூடிய ஏற்றிகளிலிருந்து (pump) இந்த எந்திரன் பிடிப்பிகளுக்கு அந்த அளவுக்கு பலம் கிடைக்கிறது.
இவற்றின் கச்சிதமான அளவு மற்றும் லேசான எடை காரணமாக காற்றழுத்தப் பிடிப்பிகள் (Pneumatic grippers) பிரபலமானவை. உற்பத்தித் துறையில் இவற்றை எளிதாக எந்திரங்களுக்கு இடையில் உள்ள இறுக்கமான இடங்களில் பொருத்த முடியும்.
மின்காந்தப் பிடிப்பிகள் (Electromagnetic grippers) நேர்மின் சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன. இவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவதும் எளிது, பிடிப்பியிலிருந்து பாகத்தை விடுவிப்பதும் எளிது.
எடுத்து வைத்தல் (Pick And Place)
எந்திரன் திறனளவிடல் (Robot Benchmark) என்ற இந்த இணைய தளத்தில் நாம் இதற்கு முந்தைய பயிற்சிகளைச் செய்தபின்னர் இதைச் செய்வது நன்று. குகா (Kuka) நிறுவனத்தின் யூபாட் (youBot) என்ற சக்கர எந்திரனைப் பயன்படுத்தி செலுத்துப் பட்டையிலிருந்து (conveyor belt) ஒரு கனசதுரத்தை எடுத்து அதற்கான பெட்டியில் வைப்பதுதான் இந்தப் பயிற்சியின் குறிக்கோள்.
குகா யூபாட் சக்கர எந்திரன் கை – எடுத்து வைத்தல்
முக்கிய திறன் அளவிடல் என்னவென்றால் பச்சை கனசதுரத்தை எடுத்து வண்டி மீது உள்ள பெட்டியில் காலியாக உள்ள இடத்தில் வைக்க எந்திரன் எடுத்துக்கொள்ளும் நேரம் தான். செலுத்துப் பட்டை ஓடத் தொடங்கியவுடன் காலக்கணிப்பி ஓடத்துவங்கும். கனசதுரத்தைப் பெட்டியில் வைத்தவுடன் நின்றுவிடும். உடன் இதற்கு மொத்தமாக எடுத்த நேரம் பதிவு செய்யப்படும்.
பைதான் நிரலாக்க மொழியைப் பயன்படுத்தி செயல்திறனை மேம்படுத்துவது எப்படி? செயல்படுத்தும் நேரம் குறைக்க பல்வேறு உத்திகள் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் வண்டியின் வேகத்தை அதிகரிக்கலாம், படிநிலைகளின் நேரத்தைக் குறைக்க வழி பார்க்கலாம், மற்றும் இயக்கங்களை இணையாகச் செய்யலாம். அதாவது வண்டி ஓடி நின்ற பின்தான் கையைத் திருப்புவது என்று இல்லாமல் வண்டி ஓடும் போதே கையைத் திருப்பலாம்.
நன்றி தெரிவிப்புகள்
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: புதிர்பாதைக்கு விடை காணுதல் (Maze solving)
முட்டு சந்துகளை நிரப்புதல் (dead-end filling). ஆழம்-முதல் தேடல் (Depth-first Search). அகலம்-முதல் தேடல் (Breadth-first search). ஸ்டார் வார்ஸ் (Star Wars) படங்களில் வரும் ஒரு எந்திரன் பாத்திரம் பிபி-8. குழியிலிருந்து தப்பித்தல்.