
نوقشت اطروحة الدكتوراه للباحث محمد كاطع جودة في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة الكهربائية بعنوان تصميم وتنفيذ روبوت التسلق على الأسطح الخشنة وتتضمن
في السنوات الأخيرة، دفعت الحاجة الملحة لتطبيقات الروبوتات في مجالات العمل الحساسة والخطرة، مثل المباني الشاهقة، إلى إحراز تقدم كبير في تصميم الروبوتات المصممة لتسلق الأسطح الوعرة. لذا، يُمثل تسلق الجدران الوعرة تحديًا كبيرًا نظرًا لتضاريسها غير المنتظمة. تقدم هذه الأطروحة روبوتا رباعي الأرجل قادرًا على تسلق الأسطح الوعرة. يهدف هذا التصميم إلى أن يكون خفيف الوزن مع أداء قبض عالي. استوحي شكل الروبوت وجسمه وأذرعه وآلية حركته من الأبراص، بينما استوحيت أطرافه من أطراف القطط.
صممت أداة الإمساك لمحاكاة أطراف ومخالب القطط. تصنع مخالب أداة الإمساك بخطافات صيد، وكل أداة مجهزة بسبعة مخالب. ترتب هذه الخطافات على شكل قوس وبنمط محدد للحفاظ على استقلالية المخلب وتجنب تداخلها مع الخطافات المجاورة. كما أن أداة الإمساك مجهزة بنوابض خلف الخطافات لزيادة الالتصاق والمرونة. صمم ذراع الروبوت بثلاث درجات حرية، وبشكل متوازي الأضلاع، مما يُبقي جسمه قريبًا من سطح الجدار. هذا يضمن بقاء مركز ثقل الروبوت قريبًا من سطح الجدار لزيادة قوة قبضته وتجنب خطر الانزلاق والسقوط. أدت هاتان الميزتان تصميم المقبض والذراع إلى زيادة كفاءة الروبوت، ومكنته من الإمساك بالأسطح الخشنة بسهولة أكبر.
تم استنباط نموذج حركي وطوّر الحساب إزاحة وموضع الطرف الفعال لذراع الروبوت. ثم استنبطت معادلات ديناميكية الذراع الروبوت لحساب القوى المطبقة، مثل عزم الدوران. استخدمت منصة SolidWorks لتصميم طرف المقبض الذي نفذ باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. بالإضافة إلى ذلك، تم التحقق من صحة التصميم المقترح من خلال عمليات محاكاة متعددة باستخدام Solid Works أجريت تجارب لاختبار التصميم المقترح، وأثبتت النتائج نجاحها.
ثم طبقت خوارزمية حركة روبوت مستوحاة من أبو بريص، واستنبطت معادلات حركة الذراع. استخدم برنامج MATLAB بعد ذلك لحساب المواصفات الحركية للروبوت. أشارت النتائج إلى أن سرعة الروبوت تراوحت بين 30 و 60 سم/ دقيقة. وأظهرت التجارب العملية نجاح الروبوت في التسلق والمناورة على الأسطح الخشنة، بالإضافة إلى قدرته على الحفاظ على ثباته أثناء التشغيل.