وتشمل الآليات دراسة الآلات القادرة على أداء المهام بصورة مستقلة أو شبه مستقلة، وتشمل المفاهيم الرئيسية في الروبوتات الرياضيات والديناميات والمراقبة، التي تعد أساسية لتصميم وتشغيل النظم الآلية بفعالية.

الرياضيات في الروبوتات

وتركز المواد الكينتيمة على حركة قطع الروبوتية دون النظر في القوى التي تسبب الحركة، وهي تشمل حساب المواقع والسرعات وتسريع العناصر الآلية استنادا إلى البارامترات المشتركة.

وتُحدِّد الكينيمات الأمامية موقف المفاعل النهائي من الزوايا المشتركة، بينما تُحدِّد الكينيمات العكسية الزوايا المشتركة اللازمة للوصول إلى موقع محدد.

ديناميات الروبوتات

ويدرس الديناميكيات القوى والتوركات التي تسبب الحركة في النظم الآلية، ويعتبر أن القوى الجماعية والداخلية والخارجية تقوم بتحليل كيفية تحرك الروبوتات والاستجابة للمدخلات.

ويعد فهم الديناميات أمراً حاسماً لضمان الاستقرار والدقة والسلامة أثناء عمليات الإنسان الآلي.

نظم الرقابة في الأجهزة الآلية

وتشمل الرقابة تصميم الخوارزميات التي توجه تحركات الروبوتات استنادا إلى النتائج المرجوة، وهي تكفل أن يتبع الآليون مسارات محددة بدقة وأن يستجيبوا للتغييرات البيئية.

وتشمل أساليب الرقابة المشتركة متحكمي PID، والتحكم في التنبؤات النموذجية، والتحكم في التكيف، وكلها تناسب التطبيقات الآلية المختلفة.

  • مراقبة المواقع
  • مراقبة المواقع
  • مراقبة القوة
  • السيطرة الهجينة