في خطوة مبتكرة قد تحدث ثورة في عالم الصناعة، يعمل فريق بحثي من جامعة سارلاند في ألمانيا على تطوير تقنية جديدة لروبوتات صناعية تستهلك طاقة أقل بنسبة 90% مقارنة بالأنظمة التقليدية. تعتمد هذه التقنية على مواد ذاكرة الشكل (Shape Memory Alloys) لإنشاء أنظمة قابضة صناعية خفيفة الوزن وغير هوائية، مما يقلل من تكاليف الإنتاج ويساهم في حماية البيئة.
تقنية مبتكرة تعتمد على مواد ذاكرة الشكل
تستخدم الروبوتات الصناعية حالياً في مجموعة واسعة من المهام، مثل تثبيت القطع، وتجميع المكونات، ونقل الأجزاء. ومع ذلك، فإن هذه الروبوتات تستهلك كميات هائلة من الطاقة، وتعمل غالباً بأنظمة هوائية تعتمد على الهواء المضغوط، مما يجعلها ثقيلة الوزن وصاخبة وقليلة المرونة.
من خلال استخدام مواد ذاكرة الشكل المصنوعة من سبائك النيكل والتيتانيوم، تمكن الفريق البحثي بقيادة البروفيسورين ستيفان زيلكه وبول موتزكي من تطوير أنظمة قابضة كهربائية بالكامل. تتميز هذه المواد بقدرتها على تغيير شكلها عند تعرضها لتيار كهربائي، حيث تنكمش الأسلاك المصنوعة منها عند تسخينها وتعود إلى شكلها الأصلي عند تبريدها.
وأوضح البروفيسور بول موتزكي، أستاذ أنظمة المواد الذكية للإنتاج المبتكر في جامعة سارلاند: “يمكن لهذه التقنية أن تقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة، مما يخفض تكاليف الإنتاج ويساهم في حماية المناخ”.
مزايا الأنظمة الجديدة
تتميز الأنظمة القابضة الجديدة بعدة مزايا، منها:
توفير الطاقة: تعمل هذه الأنظمة بنبضات كهربائية قصيرة بدلاً من الاستهلاك المستمر للطاقة.
المرونة: يمكن التحكم فيها في الوقت الفعلي وتعديلها بسهولة وفقاً لاحتياجات الإنتاج.
الخفّة: تعتمد على أسلاك دقيقة وخفيفة الوزن، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الصغيرة والدقيقة.
الصمت: لا تعتمد على الهواء المضغوط، مما يجعلها أقل إزعاجاً في بيئات العمل.
عرض النماذج الأولية في معرض هانوفر
سيقوم الفريق البحثي بعرض عدة نماذج أولية من هذه الأنظمة القابضة في معرض هانوفر الصناعي هذا العام، بما في ذلك أنظمة القبض الفراغية والفكية التي يمكنها التعامل مع القطع بأمان دون الحاجة إلى إمداد مستمر بالطاقة.
تأثيرات مستقبلية
من المتوقع أن تساهم هذه التقنية في تحويل الروبوتات الصناعية المستقبلية إلى أنظمة أخف وزناً، وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، وأكثر مرونة في التطبيقات الصناعية. كما يمكن أن تساعد في تقليل البصمة الكربونية للصناعات، مما يعزز الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ.
هذا المحتوى تم باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي
