درجة حرية الروبوت (Degree of freedom) هي مصطلح يعبّر عن حرية الحركة للروبوت في فراغ ثلاثي الأبعاد، ويمكن تعريفها بأنها عدد الحركات المستقلة التي تنفذها ذراع الروبوت في ذلك الفراغ والمتعلقة بقاعدة الروبوت، أي أنها تشير إلى قدرة ذراع الروبوت على الحركة للأمام والخلف أو الأعلى والأسفل أو اليمين واليسار، ومن الضروري وجود مفصل لكل درجة حرية.

يحتاج الروبوت إلى ست درجات حرية ليصبح متنوع الحركة تماماً، ويحدد عدد الدرجات نوع الروبوت وترتيبه، إذ تتطلب العديد من التطبيقات الروبوتية حركة في ثلاثة اتجاهات أي المحاور (X, Y, Z) مما يتطلب ثلاثة مفاصل أو بمعنى آخر ثلاث درجات حرية، ويمكن تصنيف هذه الدرجات الثلاث إلى واحدة دورانية (Rotational) واثنتان خطيتان (Linear).

الحركة الدورانية:

تكون الحركة الدورانية حول محور عمودي مما يسمح للروبوت أن يدور ذراعه حول قاعدته.

الحركة الشعاعية:

تسمح الحركة الخطية الشعاعية في الاتجاه الأفقي بتمديد الذراع إلى الأمام وسحبها إلى الخلف بالنسبة لقاعدة الروبوت، وتساعد هذه الحركة على تغطية منطقة كبيرة في الاتجاه الأفقي.

الحركة العمودية:

تساعد الحركة الخطية العمودية حول محور عمودي ذراع الروبوت ليرفع الأشياء إلى الأعلى أو يخفضها إلى الأسفل.

يمكن الحصول على درجات حرية إضافية من أجل تطبيقات أوسع، هذه الدرجات الإضافية تكون في مفصل الذراع النهائي أو ما يسمى المعصم (Wrist) وتمنح الذراع حركة دورانية وتسمى: الانحدار (Pitch) والانعراج (Yaw) والالتفاف (Roll).

  • الانحدار (Pitch): هو حركة للأعلى والأسفل للمعصم حول المحور الأفقي.
  • الانعراج (Yaw): الانعراج هو حركة من جانب إلى جانب آخر أو دوران حول المحور العمودي في المستوي الأفقي.
  • الالتفاف (Roll): وهو الدوران حول محور الذراع (المحور الأفقي).
انواع الحركات

وهكذا، فإن درجات الحرية الثلاث الأولى تتعلق بحركة الذراع (درجات حرية ذراع الروبوت)، بينما تتعلق الدرجات الثلاث الأخيرة بحركة المعصم (درجات حرية معصم الروبوت)، وكلما زاد عدد درجات حرية حركة الروبوت ازدادت قدرته على توجيه وتحريك ذراعه ضمن محيط أكبر، الأمر الذي يحسن عمله.


ترجمة:جعفر علي
مراجعة:آلاء محمد أغا
تدقيق لغوي:حنين غالية
تحرير:محمد حنان