اتوماسیون در بخشهای مختلف صنعت و کارهای تولیدی در چند دهه اخیر ظهور پیدا کرده است و روز به روز نیز در حال توسعه می باشد. بیش از چند دهه از ظهور کارخانجات کاملاً مکانیزه که در آنها تمامی پروسه ها اتوماتیک بوده و نیروی انسانی در آن نقش اجرائی ندارد، نمی گذرد. اما در چند ساله اخیر شاهد بوجود آمدن کارخانجات مکانیزه ای بوده ایم که طراحی، ساخت و نحوه کار آنها واقعاً حیرت انگیز است. ایده و دانش کنترل اتوماتیک و استفاده از سیستمهای مکانیزه در کارخانجات به جنگ جهانی دوم می رسد. ما تحولات عظیم و چشمگیر آن در سالهای اخیر بوقوع پیوسته است.
رباتها جدیدترین مرحله تلاش انسان جهت صنایع اتوماتیک به شمار می روند. رباتها آن دسته از ماشینهای ساخت بشر هستند که لزوماً حرکتهایی شبیه انسان ندارند ولی توان تصمیم گیری و ایجاد و کنترل فعالیتهای از پیش تعیین شده را دارند.
از جمله عناوین مورد بررسی در این مقاله 56 صفحه ای عبارتند از:
و ............
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:40
فهرست مطالب:
مقدمه ای بر علم ربا تیک
رباتهای زمینی:
ارزانترینها:
بیسرنشینهای هوایی:
دو روی سکه علم رباتیک:
مقدمه ای بر AVR
موتور پله ای
ساختار موتور پله ای
نحوه کنترل
نحوه کنترل 1 بیتی
انواع موتور های پله ای
سنسورها
فرستنده گیرنده مادون قروز (IR)
نحوه بستن مدار
سنسور GP2S09
انواع درایور موتور
ULN2003
برنامه ربات مسیریاب:
Design of a Robot Arm
مقدمه ای بر علم ربا تیک
چندین دهه از زندگی ابتداییترین رباتها میگذرد. هر ساله فیلمهای بسیاری از همزیستی انسان و ربات اکران میشود که در برخی از آنها رباتها موجودات پر استفاده و خوبی هستند و در بعضی از آنها باعث نابودی بشریت با کره زمین میشوند از تخیلات که بگذریم، هماکنون رباتها سهم بسزایی در پیشبرد اهداف صنعتی بشر دارند و باعث افزایش سرعت تولید، بالا بردن بازدهی و دقت در عملکرد میشوند. ولی یکی از نکات جالب توجه دیگر رباتها ذهن بسیاری از دانشمندان دنیا را تسخیر کرده است.
تصور کنید که در یک وضعیت بسیار خطرناک در یک جای بسیار کثیف و مسموم ماموریتی باید انجام شود؛ طبیعتا کمتر انسانی رغبت به انجام چنین مأموریتهایی دارد زیرا جانش در خطر است و اینجاست که رباتها بار دیگر پا به عرصه حضور میگذارند.
دانشمندان در چندین پروژه عظیم روی ساخت ماشینهای بیسرنشین متمرکز شدهاند که توانایی انجام ماموریتهای هوایی، زمینی و دریایی را داشته باشند. ماموریتهایی که انسانها به سختی انجام میدهند و اگر هم انجام دهند بسیار پر خطر است و کوچکترین اشتباهی باعث از دست دادن جانشان میشود. نمونه چنین رباتهایی هم اکنون در افغانستان و عراق در حال انجام ماموریت هستند.
هواپیماهای بیسرنشین (UAV) همواره در حال جاسوسی و عکسبرداری از وضعیت محیط هستند و رباتهای مینیاب نیز در حال خنثی کردن مینها و بمبهای کار گذاشته شده در مناطق مختلف.
ارزیابی عملی رباتها در میدان جنگ، نیروهای نظامی آمریکایی را بر این داشته است که پروژههای ساخت رباتهای نظامی را با تلاش بیشتری پیش برند و هماکنون بودجههای هنگفتی را از دولت برای این کار میگیرند.
در همین راستا چندی پیش در شهر واشنگتن دیسی نمایشگاه بزرگی با نام وسائل بیسرنشین و سیستمهای بینالمللی مربوط به وسائل بیسرنشین (AUVSI) برگزار شد.
این نمایشگاه در 5 بخش رباتها زمینی، ارزانترینها، رباتهای هوایی یا همان هواپیماهای بیسرنشین، کاربردهای غیرنظامی و تهدیدات رباتها برای انسانها برگزار شد که هر بخش جذابیت مخصوص به خود را داشت.
رباتهای زمینی:
رباتهای زمینی، اولین نوع رباتهای ساخت بشر بودند و تاکنون پیشرفت قابل توجهی داشتهاند. به نظر میرسد با چنین نرخ رشدی در عرصه ساخت رباتهای زمینی، در سال 2050 اگر کسی بخواهد به سفر یا گردشی برود برایش خیلی امنتر، ارزانتر و راحتتر است که از یک ماشین اتوماتیک یا یک ربات استفاده کند و دیگر خودش فقط از سفر لذت ببرد.
یکی از رباتهای بسیار عجیب و کامل بخش رباتهای زمینی را شرکت جنرال داینامیکز به نمایش گذاشته بود. این ربات به راحتی و با استفاده از چندین کانال هدایتی مسیر خود را تشخیص میدهد و در زمان حرکت خود میتواند ماموریتهای فراوانی را انجام دهد.
شرکت جنرال دایتامیکز با انعقاد قراردادی با ارتش آمریکا، باید تعداد زیادی از این نوع ربات را برای ارتش آمریکا بسازد.
ربات مذکور برای مناطق بسیار حساس طراحی شده است که در آنها انواع گوناگون بمب و مواد منفجره وجود دارد. دوربینهای دقیق و سنسورهای مادون قرمز، توانایی جستجو و تشخیص مکان و نوع مواد منفجره را به آن میدهد. با یک تانک سوخت، 16 ساعت بدون وقفه حرکت میکند و دیگر احتیاجی به کنترل از راه دور ندارد زیرا مسیر خود را(حتی در شلوغ ترین و صعب العبورترین مکانها) به صورت هوشمند تشخیص میدهد.
دانلود مجموعه ی کامل آموزش و آموزه هایی از علم رباتیک که شامل 65 صفحه و مشتمل بر بخش های زیر است:
فرمت فایل : Word
فهرست
ربات چیست؟
رباتها چه کارهایی انجام میدهند؟
رباتها از چه ساخته میشوند؟
اجزای یک ربات با دیدی ریزتر :
مزایای رباتها:
معایب رباتها:
مزایای رباتیک:
انواع ربات ها
دستهبندی رباتها
دستهبندی اتحادیه رباتهای ژاپنی(jira)
دستهبندی موسسه رباتیک آمریکا(RIA)
1. وسیلهای که توسط دست کنترل میشود.
2. ربات برای کارهای متوالی بدون تغییر
3. ربات برای کارهای متوالی متغیر
4. ربات مقلد
5. ربات کنترل
6. ربات باهوش
رباتهای متحرک
رباتهای چرخ داربا انواع چرخ عادی
رباتهای پادار مثل سگ اسباب بازی
رباتهای پرنده
رباتهای چند گانه(هایبرید) که ترکیبی از رباتهای بالا یا ترکیب با جابجاگرها هستند
روبات همکار
نانوباتها
کاربرد رباتها
ربات آدم نمای اعلام خطر:
(Humannoid Danger Alarm Robot)
استفاده ازربات ها برای تقلید رفتار حیوانات:
ربات تعقیب خط:
ربات هایی که تماس را حس می کنند :
ربات آبی برای یافتن جعبه سیاه هواپیما
ربات پذیرش
مکاترونیک
مطالعه این علم عموما در دو راستا دنبال میشود:
ساختار پروژه های روبوتیک و مکاترونیک
1.3.1 کنترل
a)کنترل موقعیت[1]:
b)کنترل سینماتیک[2]:
c)کنترل دینامیک[3]:
d)کنترل تطبیقی[4]:
e)کنترل خارجی[5]:
1.3.2 محرک ها
سنسورها:
سنسورهای نور:
سنسورهای فشار:
سنسورهای دما:
سنسورهای تصویری:
سنسورهای موقعیت:
سنسورهای تماسی:
سنسورهای مجاورت:
منبع تغدیه:
دو نوع از هوش مصنوعی برای کاربرد در پروژه های روبوتیک و مکاترونیک مناسب می باشند:
هوش نرم افزاری:
هوش سخت افزاری:
بخشهای مکانیکی یک ربات ساده
بازوهای مکانیکی ماهر (Manipulator)
ملاحظات طراحی و ساخت
بخش مکانیکی – موتور ها
قسمتهای مختلف یک روبات که نیاز به منبع تغذیه دارد:
انواع موتورها
· موتور DC
· موتور AC
1- موتورهای AC تک فاز
2- موتورهای AC سه فاز
· موتور پلهای (Stepper motor)
ساختار موتور پله ای
نحوه کنترل :
1- نحوه کنترل 1 بیت
2- نحوه کنترل 2 بیتی
موتور پله کامل و نیم پله :
راه اندازی موتور پلهای :
. موتور خطی
تعریف سنسور :
انواع حسگر ها (سنسور ها )
مزایای استفاده از سنسور ها :
سنسورها در ربات
دیدگاه های مختلف درمورد سنسورها
سنسور بازخورد:
سنسور فعال:
سنسور غیرفعال:
سنسور تماسی:
سنسورهای تشخیص تماس
سنسورهای نیرو-فشار
سنسورهای مجاورتی:
حس کردن استاتیک:
حس کردن حلقه بسته:
لحاظ کاربردی با نمونههایی از انواع سنسورها در ربات
. سنسورهای بدنه (Body Sensors) :
سنسور جهتیاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor):
سنسورهای فشار و تماس (Touch and Pressure Sensors) :
سنسورهای گرمایی (Heat Sensors):
سنسورهای بویایی (Smell Sensors):
سنسورهای موقعیت مفاصل :
سنسورهای کدگشاها (Encoders)
انکدرهای مطلق:
انکدرهای افزاینده:
تعریف سنسور نوری (گیرنده-فرستنده)
بسته های متفاوت سنسورنوری:
انواع سنسورهای نوری
سنسور GP2S04-6 :
مقاومت نوری : (photoresistor)
سنسور CNY70
یک جفت دیود فرستنده و گیرنده مادون قرمز
اپتوکانتر موازی مادون قرمز تایوانی
کاربرد سنسور های نوری :
استفاده در کنترل از راه دور تلویزیون :
استفاده از سنسور نوری در ماوس :
مدارات مرتبط با سنسور های نوری :
امواج Ultrasonic
مجموعههای اولتراسونیک
1. مبدل
2. بوستر
3. تقویت کننده یا هورن.
کاربرد سنسورهای Ultrasonic در رباتیک
نمونه ای از کاربرد سنسورهای Ultrasonic در روباتیک
ربات دوچرخه سوار
سنسور سونار:
نظریه عملکرد:
عملکرد سنسور:
سنسور رنگ:
مورد استفاده سنسور رنگ
: ساختار فیزیکی
عامل های هوشمند
عامل ها چگونه باید عمل کنند؟
خود مختاری (Autonomy)
ساختار عاملهای هوشمند
مثالهایی از انواع عامل ها و تعاریف PAGE های آنها
محیط ها
خواص محیط ها :
قابل دسترسی در مقابل غیرقابل دسترسی
قطعی در مقابل غیر قطعی
اپیزودیک در مقابل غیر اپیزودیک
ایستا در مقابل پویا
گسسته در مقابل پیوسته
برنامه محیط
شبیه ساز یک یا چند عامل
چکیده
این مقاله الگوریتمی جدید برای مسئله برنامه ریزی مسیرکلی به یک هدف ، برای ربات متحرک را با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد .الگوریتم ژنتیک برای یافتن مسیر بهینه برای ربات متحرک جهت حرکت در محیط استاتیک که توسط نقشه ای با گره ها و لینک ها بیان شده است ،بکار گرفته شده است.موقعیت هدف و موانع برای یافتن یک مسیر بهینه در محیط دو بعدی داده شده است .هر نقطه اتصال در شبکه ژنی است که با استفاده از کد باینری ارائه شده است.تعداد ژن ها در یک کروموزوم تابعی از تعداد موانع در نقشه (نمودار)می باشد.
بنابراین از یک کروموزوم با طول ثابت استفاده کردیم.مسیر ربات ایجاد شده ، در مفهوم کوتاهترین مسیر ،بهینه است .ربات دارای محل آغاز و محل هدف تحت فرضیه ای است که ربات از هر محل فقط یکبار می گذرد یا اصلا نمی گذرد.نتایج بدست آمده در شبیه سازی ؛قدرت الگوریتم پیشنهادی را تایید می نماید.
مقدمه
مسئله طراحی مسیر ربات متحرک را می توان بصورت ذیل بیان کرد:
داده های مسئله (محل شروع،محل هدف، نقشه ای دو بعدی مسیرهاکه شامل موانع ساکن می باشد).هدف بدست آوردن یک مسیر بدون تصادم بین دو نقطه خاص در ایفای معیار بهینه سازی با در نظر گرفتن محدودیت ها (به احتمال زیاد:کوتاهترین مسیر)می باشد. مسئله طراحی مسیر از نظر محاسباتی بسیار پر هزینه است.
با اینکه حجم زیادی از تحقیقات برای حل بیشتر این مسائل انجام شده است،با این وجود،روش های معمول ،غیر قابل انعطاف می باشند.
مرور و بازنگری روش های موجود برای حل مسئله طراحی مسیر ،در [1] ارائه شده است . روش های زیادی برای ایجاد یک مسیر بهینه از قبیل برنامه ریزی دینامیک و روش های تبدیل مسافت گزارش شده است .
در روش برنامه ریزی دینامیک اگر نقطه ی شروعSP و نقطه ی هدف GP باشد ، نقطه ی زیر هدف IP است.و روش تولید مسیر ،نحوه تعیین توالی زیر اهداف است که زیر اهداف خود از مجموعه IP (I=1,2,3,…) انتخاب می شوند.ما باید تمام مسیرهای ممکن را بررسی کرده و مسیر با کمترین مقدار هزینه را به عنوان مسیر بهینه انتخاب نمائیم.توان محاسباتی بسیار فراوانی بویژه در محیط های دارای زیر اهداف فراوان مورد نیاز است . در روش تبدیل مسافت ،کارطراحی مسیر ،محیطی را با شبکه یکنواخت می پوشاند و فواصل را از طریق فضای خالی ،از سلول هدف،منتشر می کند.قسمت پیشین موج مسافت ،حول موانع و در نهایت از طریق تمامی فضاهای آزاد در محیط جریان می یابد.برای هر نقطه شروع در محیط نمایانگر محل اولیه ربات متحرک ،کوتاهترین مسیر به مقصد،از طریق رفتن به قسمت پائین و از طریق شیب دارترین مسیر نزولی رسم شده است.با این وجود به هنگام وجود دو سلول یا بیشتر جهت گزینش با همان حداقل تبدیل فاصله ابهام مسیرهای بهینه وجود دارد. دو روش مذکور ملزم توان محاسباتی بسیار بالا در محیطی است که دارای تعداد زیاد اهداف فرعی (زیر اهداف)و موانع است.
نوع فایل : PDF
تعداد صفحات : 893 صفحه
چکیده :
کتاب تئوری کاربردی رباتیک ( Theory of Applied Robotics) منبعی مناسب برای کلاسهای روباتیک که متمرکز روی مباحث حرکتی، دینامیکی و کنترل روبات هستند، میباشد. محتویات این کتاب در سطوح تئوری و عملی ارائه شده است. درواقع نویسنده نه تنها به بیان مفاهیم اساسی حوزه روبوتیک بهصورت جامع و همراه با جزئیات میپردازد بلکه نحوه استفاده عملی آنها را نیز تشریح مینماید.
قضایای مرتبط با حوزه روبوتیک و اثبات آنها در این کتاب به گونهای ارائه شدهاند که گویی بخشی از کاربردهای زندگی واقعی میباشند. این کتاب شامل تمرینات و آموزشهایی برای دانشآموزان، دانشجویان، مهندسین و پژوهشگران است که با لحنی کاربرپسند و با هدف جهت دادن به یادگیری افراد و سرعت بخشیدن به روند یادگیری آنها ارائه شدهاند
این کتاب در 3 فصل ارائه شده است که عبارتند از :
Kinematics
Dynamics
Control
نویسنده : Reza N. Jazar