صنعتی روبوٹ کی ترقی کی تاریخ: روبوٹک ہتھیاروں سے ذہین مینوفیکچرنگ تک ارتقاء

1. صنعتی روبوٹس کی ابتدا صنعتی روبوٹ کی ایجاد کا پتہ 1954 سے لگایا جا سکتا ہے، جب جارج ڈیول نے قابل پروگرام حصوں کی تبدیلی پر پیٹنٹ کے لیے درخواست دی تھی۔ جوزف اینجلبرگر کے ساتھ شراکت داری کے بعد، دنیا کی پہلی روبوٹ کمپنی یونیمیشن قائم ہوئی، اور پہلا روبوٹ 1961 میں جنرل موٹرز کی پروڈکشن لائن پر استعمال کیا گیا، بنیادی طور پر ڈائی کاسٹنگ مشین سے پرزے نکالنے کے لیے۔ زیادہ تر ہائیڈرولک طور پر چلنے والے یونیورسل مینیپلیٹر (یونیمیٹس) اگلے سالوں میں فروخت کیے گئے، جو جسمانی اعضاء کی ہیرا پھیری اور اسپاٹ ویلڈنگ کے لیے استعمال ہوئے۔ دونوں ایپلی کیشنز کامیاب رہیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ روبوٹ قابل اعتماد طریقے سے کام کر سکتے ہیں اور معیاری معیار کی ضمانت دے سکتے ہیں۔ جلد ہی، بہت سی دوسری کمپنیوں نے صنعتی روبوٹس تیار کرنا اور تیار کرنا شروع کر دیا۔ جدت سے چلنے والی ایک صنعت نے جنم لیا۔ تاہم، اس صنعت کو حقیقی طور پر منافع بخش بننے میں کئی سال لگے۔
2. سٹینفورڈ آرم: روبوٹکس میں ایک اہم پیش رفت "اسٹینفورڈ آرم" کو 1969 میں وکٹر شین مین نے ایک تحقیقی منصوبے کے پروٹو ٹائپ کے طور پر ڈیزائن کیا تھا۔ وہ مکینیکل انجینئرنگ کے شعبہ میں انجینئرنگ کا طالب علم تھا اور اسٹینفورڈ مصنوعی ذہانت کی لیبارٹری میں کام کرتا تھا۔ "اسٹینفورڈ آرم" میں 6 ڈگری کی آزادی ہے، اور مکمل طور پر الیکٹریفائیڈ مینیپلیٹر کو ایک معیاری کمپیوٹر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے، ایک ڈیجیٹل ڈیوائس جسے PDP-6 کہتے ہیں۔ اس نان اینتھروپمورفک کائینیمیٹک ڈھانچے میں ایک پرزم اور پانچ ریولیوٹ جوڑ ہیں، جو روبوٹ کی کینیمیٹک مساوات کو حل کرنا آسان بناتا ہے، اس طرح کمپیوٹنگ کی طاقت میں تیزی آتی ہے۔ ڈرائیو ماڈیول ایک DC موٹر، ​​ایک ہارمونک ڈرائیو اور ایک اسپر گیئر ریڈوسر، پوزیشن اور رفتار کے تاثرات کے لیے ایک پوٹینشیومیٹر اور ایک ٹیکومیٹر پر مشتمل ہے۔

3. مکمل طور پر بجلی سے چلنے والے صنعتی روبوٹ کی پیدائش 1973 میں، ASEA (اب ABB) نے دنیا کا پہلا مائیکرو کمپیوٹر کنٹرولڈ، مکمل طور پر بجلی سے چلنے والا صنعتی روبوٹ IRB-6 لانچ کیا۔ یہ مسلسل راستے کی نقل و حرکت انجام دے سکتا ہے، جو آرک ویلڈنگ اور پروسیسنگ کے لیے ایک شرط ہے۔ بتایا جاتا ہے کہ یہ ڈیزائن بہت مضبوط ثابت ہوا ہے اور روبوٹ کی سروس لائف 20 سال تک ہے۔ 1970 کی دہائی میں، روبوٹ تیزی سے آٹوموٹو انڈسٹری میں پھیل گئے، خاص طور پر ویلڈنگ اور لوڈنگ اور ان لوڈنگ کے لیے۔

4. SCARA روبوٹ کا انقلابی ڈیزائن 1978 میں، ایک سلیکٹیو کمپلینٹ اسمبلی روبوٹ (SCARA) جاپان کی یاماناشی یونیورسٹی میں ہیروشی ماکینو نے تیار کیا تھا۔ یہ تاریخی چار محور کم لاگت والا ڈیزائن بالکل چھوٹے حصوں کی اسمبلی کی ضروریات کے مطابق ڈھال لیا گیا تھا، کیونکہ کائینیمیٹک ڈھانچہ بازو کی تیز اور موافق حرکت کی اجازت دیتا ہے۔ اچھی پروڈکٹ ڈیزائن کی مطابقت کے ساتھ SCARA روبوٹس پر مبنی لچکدار اسمبلی سسٹمز نے دنیا بھر میں ہائی والیوم الیکٹرانک اور کنزیومر مصنوعات کی ترقی کو بہت فروغ دیا ہے۔
5. ہلکے وزن اور متوازی روبوٹ کی ترقی روبوٹ کی رفتار اور بڑے پیمانے کی ضروریات نے ناول کینیمیٹک اور ٹرانسمیشن ڈیزائنز کو جنم دیا ہے۔ ابتدائی دنوں سے، روبوٹ کی ساخت کے بڑے پیمانے پر اور جڑتا کو کم کرنا ایک اہم تحقیقی مقصد تھا۔ انسانی ہاتھ کے وزن میں 1:1 کا تناسب حتمی معیار سمجھا جاتا تھا۔ 2006 میں یہ مقصد KUKA کے ایک ہلکے وزن والے روبوٹ نے حاصل کیا۔ یہ ایک کمپیکٹ سات ڈگری آف فریڈم روبوٹ بازو ہے جس میں اعلی درجے کی قوت کنٹرول کی صلاحیتیں ہیں۔ ہلکے وزن اور سخت ڈھانچے کے ہدف کو حاصل کرنے کا ایک اور طریقہ 1980 کی دہائی سے تلاش اور اس پر عمل کیا جا رہا ہے، یعنی متوازی مشین ٹولز کی ترقی۔ یہ مشینیں اپنے اختتامی اثر کو 3 سے 6 متوازی بریکٹ کے ذریعے مشین بیس ماڈیول سے جوڑتی ہیں۔ یہ نام نہاد متوازی روبوٹ تیز رفتاری (جیسے پکڑنے کے لیے)، زیادہ درستگی (جیسے پروسیسنگ کے لیے) یا زیادہ بوجھ کو سنبھالنے کے لیے بہت موزوں ہیں۔ تاہم، ان کے کام کی جگہ اسی طرح کے سیریل یا اوپن لوپ روبوٹس سے چھوٹی ہے۔

6. کارٹیشین روبوٹ اور دو ہاتھ والے روبوٹ فی الحال، کارٹیشین روبوٹ اب بھی ان ایپلی کیشنز کے لیے مثالی طور پر موزوں ہیں جن کے لیے کام کرنے کے وسیع ماحول کی ضرورت ہوتی ہے۔ تین جہتی آرتھوگونل ٹرانسلیشن ایکسز کا استعمال کرتے ہوئے روایتی ڈیزائن کے علاوہ، گڈل نے 1998 میں ایک نشان والے بیرل فریم کا ڈھانچہ تجویز کیا۔ یہ تصور ایک یا زیادہ روبوٹ ہتھیاروں کو بند منتقلی کے نظام میں ٹریک اور گردش کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طرح روبوٹ کے کام کی جگہ کو تیز رفتاری اور درستگی کے ساتھ بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ یہ لاجسٹکس اور مشین مینوفیکچرنگ میں خاص طور پر قیمتی ہو سکتا ہے۔ دونوں ہاتھوں کا نازک آپریشن پیچیدہ اسمبلی کاموں، بیک وقت آپریشن پروسیسنگ اور بڑی اشیاء کی لوڈنگ کے لیے اہم ہے۔ پہلا تجارتی طور پر دستیاب ہم وقت ساز دو ہاتھ والا روبوٹ موٹومین نے 2005 میں متعارف کرایا تھا۔ ایک دو ہاتھ والے روبوٹ کے طور پر جو انسانی بازو کی پہنچ اور مہارت کی نقل کرتا ہے، اسے ایسی جگہ پر رکھا جا سکتا ہے جہاں پہلے کارکن کام کرتے تھے۔ لہذا، سرمایہ کی لاگت کو کم کیا جا سکتا ہے. اس میں حرکت کے 13 محور ہیں: ہر ہاتھ میں 6، نیز بنیادی گردش کے لیے ایک محور۔
7. موبائل روبوٹ (AGVs) اور لچکدار مینوفیکچرنگ سسٹم ایک ہی وقت میں، صنعتی روبوٹکس آٹومیٹک گائیڈڈ وہیکلز (AGVs) سامنے آئیں۔ یہ موبائل روبوٹ کسی ورک اسپیس کے گرد گھوم سکتے ہیں یا پوائنٹ ٹو پوائنٹ سامان لوڈ کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ خودکار لچکدار مینوفیکچرنگ سسٹمز (FMS) کے تصور میں، AGVs راستے کی لچک کا ایک اہم حصہ بن گئے ہیں۔ اصل میں، AGVs پہلے سے تیار پلیٹ فارمز، جیسے ایمبیڈڈ تاروں یا میگنےٹ، پر موشن نیویگیشن کے لیے انحصار کرتے ہیں۔ دریں اثنا، مفت نیویگیٹنگ AGVs بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ اور لاجسٹکس میں استعمال ہوتے ہیں۔ عام طور پر ان کی نیویگیشن لیزر اسکینرز پر مبنی ہوتی ہے، جو خود مختار پوزیشننگ اور رکاوٹوں سے بچنے کے لیے موجودہ حقیقی ماحول کا ایک درست 2D نقشہ فراہم کرتے ہیں۔ شروع سے ہی، AGVs اور روبوٹ ہتھیاروں کے امتزاج کو مشین ٹولز کو خود بخود لوڈ اور ان لوڈ کرنے کے قابل سمجھا جاتا تھا۔ لیکن درحقیقت، ان روبوٹک ہتھیاروں کے اقتصادی اور لاگت کے فوائد صرف بعض مخصوص مواقع پر ہوتے ہیں، جیسے سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں آلات لوڈنگ اور ان لوڈنگ۔

8. صنعتی روبوٹس کے ترقی کے سات بڑے رجحانات 2007 تک، صنعتی روبوٹس کے ارتقاء کو درج ذیل اہم رجحانات سے نشان زد کیا جا سکتا ہے: 1. لاگت میں کمی اور کارکردگی میں بہتری - 1990 میں روبوٹس کی اوسط یونٹ قیمت مساوی روبوٹس کی اصل قیمت کے 1/3 تک گر گئی ہے، جس کا مطلب ہے کہ آٹومیشن اور سستے وقت میں روبوٹس کی کارکردگی سستی ہوتی جا رہی ہے۔ (جیسے رفتار، بوجھ کی گنجائش، ناکامیوں کے درمیان اوسط وقت MTBF) نمایاں طور پر بہتر کیا گیا ہے۔ 2. PC ٹیکنالوجی اور IT اجزاء کا انضمام - پرسنل کمپیوٹر (PC) ٹیکنالوجی، کنزیومر گریڈ سافٹ ویئر اور IT انڈسٹری کی طرف سے لائے گئے ریڈی میڈ پرزوں نے روبوٹس کی لاگت کی تاثیر کو مؤثر طریقے سے بہتر کیا ہے۔- اب، زیادہ تر مینوفیکچررز PC پر مبنی پروسیسرز کے ساتھ ساتھ پروگرامنگ، کمیونیکیشن اور سمولیشن کو کنٹرولر میں ضم کرتے ہیں، اور اعلی IT مارکیٹ کو برقرار رکھنے کے لیے اس کا استعمال کرتے ہیں۔ 3. ملٹی روبوٹ تعاونی کنٹرول - ایک کنٹرولر کے ذریعے ایک سے زیادہ روبوٹس کو پروگرام اور مربوط کیا جا سکتا ہے اور ریئل ٹائم میں ہم آہنگ کیا جا سکتا ہے، جس سے روبوٹ کو ایک ہی ورک اسپیس میں ٹھیک ٹھیک کام کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ 4. ویژن سسٹمز کا وسیع استعمال - آبجیکٹ کی شناخت، پوزیشننگ اور کوالٹی کنٹرول کے لیے ویژن سسٹم تیزی سے روبوٹ کنٹرولرز کا حصہ بن رہے ہیں۔5۔ نیٹ ورکنگ اور ریموٹ کنٹرول - بہتر کنٹرول، ترتیب اور دیکھ بھال کے لیے روبوٹ فیلڈ بس یا ایتھرنیٹ کے ذریعے نیٹ ورک سے جڑے ہوتے ہیں۔6۔ نئے کاروباری ماڈلز - نئے مالیاتی منصوبے اختتامی صارفین کو روبوٹ کرایہ پر لینے یا کسی پیشہ ور کمپنی یا روبوٹ فراہم کرنے والے کو روبوٹ یونٹ چلانے کی اجازت دیتے ہیں، جو سرمایہ کاری کے خطرات کو کم کر سکتا ہے اور پیسے بچا سکتا ہے۔7۔ تربیت اور تعلیم کی مقبولیت - تربیت اور سیکھنا زیادہ سے زیادہ صارفین کے لیے روبوٹکس کو پہچاننے کے لیے اہم خدمات بن گئے ہیں۔ - پیشہ ورانہ ملٹی میڈیا مواد اور کورسز انجینئرز اور لیبر کو تعلیم دینے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں تاکہ وہ روبوٹ یونٹس کو مؤثر طریقے سے منصوبہ بندی، پروگرام، چلانے اور برقرار رکھنے کے قابل بنائیں۔

،