ذراع روبوتية

الذراع الروبوتية هي نوع من الأذرع الميكانيكية ، قابلة للبرمجة عادةً ، وتؤدي وظائف مشابهة لذراع الإنسان ؛ وقد تكون الذراع هي الآلية بأكملها أو جزءًا من روبوت أكثر تعقيدًا . ^{[ 1 ]} تتصل وصلات هذا النوع من الأذرع بمفاصل تسمح إما بالحركة الدورانية (كما في الروبوت المفصلي ) أو الحركة الانتقالية (الخطية). ^{[ 2 ] [ 3 ]}

يمكن اعتبار حلقات الذراع الآلية بمثابة سلسلة حركية . وتُسمى نهاية هذه السلسلة الحركية بالطرف المؤثر ، وهي تُشابه اليد البشرية .

يمكن وصف ذراع الروبوت التسلسلي بأنه سلسلة من الوصلات التي تتحرك بواسطة مفاصل تُشغلها محركات. ويمكن تركيب أداة طرفية ، تُسمى أيضًا يد الروبوت، في نهاية هذه السلسلة. وكما هو الحال مع الآليات الروبوتية الأخرى، تُصنف أذرع الروبوت عادةً وفقًا لعدد درجات الحرية . وعادةً ما يساوي عدد درجات الحرية عدد المفاصل التي تُحرك وصلات ذراع الروبوت. ويتطلب الأمر ست درجات حرية على الأقل لتمكين يد الروبوت من الوصول إلى أي وضع (موضع واتجاه) في الفضاء ثلاثي الأبعاد.

تتيح درجات الحرية الإضافية تغيير وضعية بعض الوصلات على الذراع (مثل رفع/خفض الكوع)، مع الحفاظ على وضعية يد الروبوت نفسها. علم الحركة العكسي هو العملية الرياضية لحساب وضعية الذراع، عادةً بدلالة زوايا المفاصل، بناءً على الوضعية المطلوبة ليد الروبوت في الفضاء ثلاثي الأبعاد. ^{[ 4 ]}

• الروبوت المفصلي : يُستخدم في عمليات التجميع، وصب القوالب، وآلات التشطيب، واللحام بالغاز، واللحام بالقوس الكهربائي، والطلاء بالرش. وهو روبوت يحتوي ذراعه على ثلاثة مفاصل دوارة على الأقل.
• الروبوت الكارتيزي / الروبوت الجسري: يُستخدم في عمليات الالتقاط والوضع ، وتطبيق المواد المانعة للتسرب، وعمليات التجميع، والتعامل مع أدوات الآلات، ولحام القوس الكهربائي. وهو روبوت ذو ذراع بثلاثة مفاصل انزلاقية، تتطابق محاورها مع إحداثيات ديكارتية.
• الروبوت الأسطواني: يُستخدم في عمليات التجميع، والتعامل مع الأدوات الآلية، واللحام الموضعي، والتعامل مع آلات صب القوالب. وهو روبوت تشكل محاوره نظام إحداثيات أسطواني .
• الروبوت الشبيه بالبشر : شكله يشبه شكل الإنسان، أي أنه يحتوي على أصابع وإبهام مستقلة.
• الروبوت المتوازي : يُستخدم كمنصة متحركة للتعامل مع أجهزة محاكاة الطيران في قمرة القيادة. وهو روبوت ذو أذرع مزودة بمفاصل انزلاقية أو دورانية متزامنة.
• روبوت SCARA : يُستخدم في عمليات الالتقاط والوضع، وتطبيق المواد المانعة للتسرب، وعمليات التجميع، والتعامل مع أدوات الآلات. يتميز هذا الروبوت بمفصلين دوارين متوازيين لتوفير مرونة في مستوى واحد.
• الروبوت الكروي / الروبوت القطبي: يُستخدم في مناولة أدوات الآلات، واللحام النقطي، وصب القوالب، وآلات التشطيب، واللحام بالغاز، واللحام بالقوس الكهربائي. وهو روبوت تشكل محاوره نظام إحداثيات قطبي . ^{[ 5 ]}

تشمل الشركات المصنعة البارزة للأذرع الروبوتية كلاً من FANUC و ABB و Yaskawa و KUKA .

تأسست شركة فانوك في اليابان عام 1972. وبحلول عام 2023، شحنت أكثر من مليون روبوت. ^{[ 8 ]} وفي عام 2022، اشترت مجموعة فولكس فاجن 1300 ذراع روبوتية من فانوك لإنتاج السيارات. ^{[ 9 ]} بالإضافة إلى ذلك، أعلنت فانوك في عام 2025 عن بيعها 50 روبوتًا إضافيًا لطلاء السيارات . ^{[ 10 ]} وفي نوفمبر 2025، كشفت فانوك النقاب عن ذراع روبوتية جديدة تستهدف تطبيقات مناولة الأغذية والتنظيف. ^{[ 11 ]}

تأسست شركة ABB في سويسرا عام 1988. وفي أكتوبر 2025، أعلنت الشركة عن بيع قسم الروبوتات الصناعية التابع لها إلى مجموعة سوفت بنك اليابانية مقابل 5.4 مليار دولار أمريكي. ^{[ 12 ] [ 13 ]} وفي مايو 2025، استعرضت ABB تعاونها مع مطعم برجر بوتس في كاليفورنيا، حيث كانت الأذرع قادرة على تجميع البرغر حسب الطلب في أقل من 30 ثانية. ^{[ 14 ]}

تأسست شركة ياسكاوا في اليابان عام 1915، وبدأت بتطوير سلسلة أذرع MOTO في ستينيات القرن العشرين. ^{[ 15 ]} بدأ إنتاج أول ذراع روبوتية لها، Motoman-L10، عام 1977. وفي عام 2021، أعلنت ياسكاوا عن بيع أكثر من 500,000 روبوت من طراز Motoman. ^{[ 16 ]} دخلت ياسكاوا أوروبا في شراكة مع شركة Fizyr الهولندية المتخصصة في الذكاء الاصطناعي والرؤية الحاسوبية ، لتطوير أذرع روبوتية صناعية، ولها مشاريع في مجال تصنيع السيارات وغسالات الأطباق. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

تأسست شركة KUKA في ألمانيا عام 1898، وبدأت بتطوير الروبوتات الصناعية عام 1971. ^{[ 19 ]} وفي عام 1973، قدمت KUKA روبوت FAMULUS، وهو أول ذراع روبوت كهربائي سداسي المحاور. ^{[ 20 ]} وفي عام 2008، أطلقت KUKA روبوت KR 1000 Titan، الذي كان أول ذراع روبوت قادر على رفع 1000 كيلوغرام. ^{[ 21 ]} ومنذ عام 2014 على الأقل، تستخدم مصانع تسلا للسيارات أذرع KUKA لتصنيع منتجات مثل موديل X ، وموديل 3 ، وسايبرتراك . ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

في الفضاء، يُعدّ كلٌّ من ذراع Canadarm وخليفتها Canadarm2 مثالين على الأذرع الروبوتية متعددة درجات الحرية. وقد استُخدمت هذه الأذرع الروبوتية لأداء مهام متنوعة، مثل فحص مكوك الفضاء باستخدام ذراع مُخصصة مزودة بكاميرات وأجهزة استشعار في نهايتها، بالإضافة إلى عمليات إطلاق الأقمار الصناعية واستعادتها من حجرة الشحن في مكوك الفضاء. ^{[ 25 ]}

تستخدم مركبتي كيوريوسيتي وبيرسيفيرانس الجوالتين على سطح المريخ أذرعًا آلية أيضًا. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بيرسيفيرانس على ذراع تخزين عينات أصغر مخفية داخل هيكلها أسفل المركبة الجوالة في وحدة التخزين الخاصة بها.

TAGSAM عبارة عن ذراع روبوتية لجمع عينة من كويكب صغير في الفضاء على متن المركبة الفضائية OSIRIS-REx . ^{[ 30 ]}

تحتوي مركبة الهبوط على سطح المريخ "إنسايت" التي أُطلقت عام 2018 على ذراع آلية تُسمى "آي دي إيه"، مزودة بكاميرا وخطاف، وتُستخدم لتحريك أجهزة خاصة. ^{[ 31 ]}

في العقد الثاني من الألفية الثانية، ازداد توفر الأذرع الروبوتية منخفضة التكلفة بشكل ملحوظ. وقد تم تسويق هذه الأذرع كأجهزة هواية أو تعليمية، ووجدت استخدامات في أتمتة المختبرات ، مثل استخدامها كأجهزة أخذ عينات آلية . ^{[ 32 ] [ 33 ]} وقد أُتيح خفض التكلفة بفضل بيع مجموعات تركيب الأذرع الروبوتية ، حيث يشتري المستهلكون مجموعات محركات المؤازرة من موزعين مرخصين، ويطبعون الوصلات والأجزاء الأخرى بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من ملفات متوفرة على الإنترنت. ومن الأمثلة على الأذرع منخفضة التكلفة ذراع Standard Open Arm من شركة HuggingFace ، التي أطلقت نموذجها SO-101 في أبريل 2025 بسعر يبدأ من 100 دولار أمريكي. ^{[ 34 ]}

ساهمت أذرع الروبوتات مفتوحة المصدر، مثل MeArm ^{[ 35 ]،} في خفض التكاليف بشكل أكبر، ومكّنت من إجراء تحسينات متكررة من قِبل المجتمع على التصاميم. في عام 2024، أصدرت HuggingFace مكتبة LeRobot، وهي مكتبة بايثون مفتوحة المصدر مصممة للمساعدة في عملية تعلم الروبوت . تدعم LeRobot طرازي SO-101 وSO-100، بالإضافة إلى أذرع أخرى منخفضة التكلفة، مثل ذراع Koch v1.1 والروبوت المتحرك LeKiwi . ^{[ 36 ]}

يمكن تصميم الطرف النهائي، أو اليد الروبوتية، لأداء أي مهمة مطلوبة، مثل اللحام، والإمساك، والتدوير، وما إلى ذلك، وذلك حسب التطبيق. على سبيل المثال، تؤدي أذرع الروبوت في خطوط تجميع السيارات مجموعة متنوعة من المهام، مثل اللحام وتدوير الأجزاء ووضعها أثناء التجميع. في بعض الحالات، يُفضّل محاكاة اليد البشرية بدقة، كما هو الحال في الروبوتات المصممة لنزع فتيل القنابل والتخلص منها ^{[ 37 ]} أو عند إجراء العمليات الجراحية بمساعدة الروبوت ^{[ 38 ]} .

يُعدّ التحكم عن بُعد بالأذرع والأيدي الروبوتية طريقة شائعة لتطوير أساليب التحكم في هذه الأذرع. يُستخدم ذراع رئيسي واحد أو أكثر للتحكم في حركة ذراع تابع واحد أو أكثر. وقد يتلقى مُشغّل الذراع الرئيسي نوعًا من التغذية الراجعة، مثل التغذية البصرية أو اللمسية، من تفاعل الذراع التابع مع البيئة المحيطة. ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]}

في عام 2026، عرضت شركة 1X Technologies يد روبوتها البشري Neo ، الذي يتمتع بـ 25 درجة حرية ويحاكي بدقة قدرات اليد البشرية. ^{[ 43 ]}

تزايدت أهمية الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في تشغيل أذرع الروبوت والتحكم بها خلال السنوات القليلة الماضية. حتى في البيئات غير المنظمة، تستطيع هذه الأذرع تحديد مجموعة متنوعة من الأشياء والتحكم بها. ويعود ذلك إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي القائمة على الرؤية. كما يُتيح التعلم الآلي تخطيط الحركة، والإمساك التكيفي، وقدرة الروبوتات على تعلم المهام من الأمثلة البشرية. وقد ساهمت هذه الميزات في تسريع استخدام أذرع الروبوت في الجراحة الطبية، والمستودعات ذاتية التشغيل، والروبوتات التعاونية، وغيرها من التطبيقات. ^{[ 44 ]}

تُستخدم هذه الأذرع الروبوتية المدعومة بالذكاء الاصطناعي على نطاق واسع في القطاعات الصناعية واللوجستية والرعاية الصحية، وكذلك في القطاع الزراعي. فهي تزيد الإنتاجية، وتُقلل من الأخطاء البشرية، وتُنجز المهام المتكررة أو التي تتطلب دقة عالية بسرعة تفوق سرعة الإنسان، مثل تجميع الإلكترونيات، وفحص الجودة، والمساعدة في العمليات الجراحية. تُسهم هذه الأذرع الروبوتية الذكية في الحد من نقص العمالة وخفض تكاليف التشغيل في العديد من الصناعات المختلفة. ^{[ 45 ] [ 46 ]}

يُعدّ استخدام الحوسبة الطرفية، التي تُمكّن الروبوتات من تحليل بيانات المستشعرات في الوقت الفعلي واتخاذ القرارات، أحد التطورات الحديثة التي حسّنت أوقات الاستجابة في القطاعات سريعة التطور. وتستخدم الروبوتات التعاونية، المعروفة أحيانًا باسم "الروبوتات المساعدة"، الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار المتطورة لمساعدة البشر بأمان. وأثناء العمل المشترك، تُعدّل هذه الروبوتات حركاتها بشكلٍ تلقائي. كما ستزداد الأذرع الروبوتية استقلاليةً ومرونةً وقدرةً على التكيف مع تقدّم التعلّم الآلي والذكاء الاصطناعي، لتؤدي نطاقًا متزايدًا من الأنشطة في مختلف القطاعات. ^{[ 47 ] [ 48 ]}

أصبحت الأذرع الروبوتية المزودة بتقنية الذكاء الاصطناعي ضرورية بشكل متزايد في العديد من الصناعات، بما في ذلك التصنيع والشحن والرعاية الصحية والزراعة. تُستخدم هذه الأذرع في التصنيع لأداء مهام معقدة ومتكررة بسرعة ودقة استثنائيتين، مثل لحام قطع غيار السيارات وتجميع المكونات الإلكترونية. وتُمكّن خوارزميات التعلم الآلي، التي تتكيف مع أدق التغييرات في المكونات، من إنجاز هذه المهام، مما يزيد الجودة ويقلل الهدر. ^{[ 49 ] [ 50 ]} كما تُساعد الأذرع الروبوتية المزودة بتقنية الذكاء الاصطناعي في حل مشكلة نقص القوى العاملة وتعزيز الكفاءة التشغيلية في الخدمات اللوجستية والتخزين من خلال تسهيل عمليات الفرز والتعبئة والتغليف والتحميل على المنصات بسرعة ودقة محسّنتين. ^{[ 51 ]} وتُعد العمليات الجراحية بمساعدة الروبوتات مثالًا على تطبيقات الرعاية الصحية حيث تُحسّن الأذرع التي تعمل بالذكاء الاصطناعي من البراعة والثبات، مما يسمح بإجراء علاجات أقل توغلاً وتسريع الشفاء. ^{[ 52 ]} كما تُستخدم أجهزة التلاعب المدعومة بالذكاء الاصطناعي في الروبوتات الزراعية للزراعة والحصاد ومراقبة المحاصيل بدقة، مما يزيد من كفاءة استخدام الموارد وجودة المحصول. ^{[ 53 ]}

تُجهّز هذه الأذرع الروبوتية بقدرات معالجة بيانات الاستشعار في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى قدرات اتخاذ القرارات الذاتية، وذلك بفضل تحليل البيانات في الوقت الفعلي الذي يُجرى مباشرةً على الروبوت وأنظمة الذكاء الاصطناعي المتكاملة. ويمكن للروبوتات التعاونية، المُجهزة بمستشعرات متطورة وأنظمة ذكاء اصطناعي، العمل بأمان جنبًا إلى جنب مع البشر، مع تعديل حركاتها ديناميكيًا لتحسين الإنتاجية والسلامة على حد سواء. ^{[ 54 ] [ 55 ]} ويشير التطور المستمر لنماذج التعلم الآلي وتكامل المستشعرات إلى الدور المتنامي للأذرع الروبوتية، مما يزيد تدريجيًا من استقلاليتها وقدرتها على التكيف ونطاق تطبيقاتها في الصناعات القائمة والناشئة. ^{[ 56 ]}

• أنواع أذرع الروبوت (مؤرشفة بتاريخ 18 مايو 2022 في أرشيف الإنترنت)