ساختمان عمومی یک روبات :
یک روبات متشکل از 5 عضو تقریبا ثابت در ارتباط با هم است که به قرار زیر اند :سیستمهای مفصل بندی -1
AMS
می گویند.
2- تحریک کننده ها
AMS
که توان لازم را تحت یک سری شرایط کنترل شده وبسیار دقیق برای
فراهم می آورد .این توان می تواند الکترونیکی ،نیوماتیکی ویا هیدرولیکی باشد.
3- ابزارها یا سیستمهای انتقال
AMS
که تحریک های ایجاد شده توسط تحریک کننده ها را به
منتقل کرده وبدین وسیله تحریک کننده ها باعث ایجاد تحریک هایی درمــــفاصل مختلف می گردند.این سیستمها ی انتقال نیرو می توانند اجزایی همانند تسمه، نواریاچرخ دنده وغیره باشد.
4- سنسورها
یکی از مهم ترین بخش های سیستم یک روبات متحر ک،سنسورهای آن می باشد.
سنسورهاوسایلی می باشندکه روبات به کمک انها ازمحیط خارج اطلاعات کســب می کند وهمچنین کسب اطلاع از موقعیت مفاصل وهدفهای موجود درمحـــیط یک روبات که می توانند متشکل از ابزارهای دیگر مورد استفاده قرار گیرند.
سنسورها ی روباتیک بسیارمتنوع بوده وبرای کاربردهای مختلفی طراحی شده اند .
به عنوان مثال درسنسورهای فاصله ،فاصله یک جسم تا روبات اندازه گیــــری می شود درحالی که درسنسورهای نزدیکی ، فقط نزدیکــی یک شئ تا روبات تشخیص داده می شود .کاربردهای یسنسورها ی فاصله درمـــواردی مانند مسیر یابی وناوبری روبات می باشد .که این سنسور درانها نقش بسارحیاتی دارد.زیرا اطلاعات کافی از محیط وجایگاه
موانع وفاصله آنها تا روبات را در اختــــیار قرار می دهند. در حالیکه سنسورهای نزدیکی بیشتر برای جلوگیری از برخورد روبات با موانع بکار می روند.
5- مغز یا کامپوتر روبات
این واحد اطلاعات دریافت شده توسط سنسورها وحساسه های روبات را مورد پردازش وتجزیه وتحلیل قرار می دهدد. در بعضی از روباتـــها که دارای ساخـــتمانی ساده تر می باشند ،این قسمت روبات تنها دارای یک برنامه ثابت می باشد.
ولی در روباتها یی که دارای ساختمانی پیشرفته ترمی باشند این قسمت متشکلاز یک کامپوتر یا یــــک میکروپروسسور دیجیـــتالی است که بطــــور کامل قابل برنامه ریزی می باشند.
محیط روبات
محیط روبوت ،محدوده اطـــراف یک روبات می باشد که در آن قرار گرفته است وعمل می نماید.
برای روبات هایی که در محل ثابتی قرار می گیرند ، محیــــط فضایی محسوب می گردد که توسط تمامی حالات ممکن وعامل های انتهایی قابل دسترسی باشد.
درمحیط خود ی روبات نیز ممکن است روبات به موانعی برخورد کند که باید از آنها پرهیز کند ویا با اهدافی روبه رو می گردد که از لحاظ عملیاتی که روی آنها انــــجام می دهد دارای اهمیت می باشند.
بنابراین شناخت وتبادل اطلاعات بین یک روبات ومحیط اطرافش بســـیار ضروری به نظر می رسد.
به عنوان مثال فرض کنید یک روبات باید لیوانی را از وسط یک میز بردارد او باید ابتدامیز را با محدوده آن تشخیص داده وسپس عمل محوله را انجام دهد.در غیر این صورت باید ازمیز عبور کند وبا میز برخورد خواهد کرد.
آینده، انسان و روبات
آیا یک روبات می تواندخواسته ای داشته باشد؟ افراد خویشتن ،معتقدندکه چنین چیزی دراصل محال نیست. آیا غیر از این است که انسانها هم دستگاهها یی هستند متشکل از مولکولهای ارکانیک که تصور می رود تمام حرکاتشان قابل بازسازی با کامپیوتر های قوی باشد.
عملکردما درخلق روباتهای زنده وهوشمند چگونه بوده است؟ ما از همه لحاظ پیشرفت کرده ایم ،هم درکل وهم درجزئیات . پژوهــــــشگران برای رسیدن به درک بهتر ازفرایند زندگی در سطح مولکول ، درحال تجزیه ساده ترین باکتری زنده یعنی میوپلازما هستند وتوانسته اند کرموزومها ی جنسی آن را در کمتر از یک چهارم مگابایـــت ذخیره کنند در عین حال ،برنامه های کامپیوتری که تکثیر ومتحول می شوند به نحوی عــمل می کنند که ما معمولا از موجودات زنده ساده انتظار داریم.
مانندفعل وانفعال با محیط های پیچیده و زاده و ولد .اشکال زنده مصــنوعی که در داخل کامپیوتر "زندگی" می کنند به قدری متحول شده اند که می توانند شــــکارهای خود را تعقیب کنند ،جانوران درنده را گمراه سازند ،برای بدست آوردن منابع کمیاب با یکدیگر به رقابت بپردازند.
از سوی دیگر، علاقه به روباتهایی که مانند انسان راه مــیروند وصحبت می کنند ،چهره انسان ها را دارند ومی توانند واکنشهای اجتماعی بسیارساده راتقلید کنند دوباره احیا شده است.
البته روباتهایی را که ما در دست ساخت داریم توانائیــــــهای یک کودک یک ساله راهم ندارد وروبات های امـــــروزی نمی دانند ودرک نمی کنند که همـــان روبات های دیروزی هستند.در بهترین حالت ،این روبات ها به موجودات سرگشته ای می مانند که دریایی از اشکال ورنگهای غیر قابل تشخیص آنها را احاطه کرده است.
با این حال ،آینده روشن است ،روباتها روز به روز بیشتر به انسان شباهت پیدا می کنند وآیا تلاش دانشمندان ما سرانجام به ساختن روباتهایی منجر خواهد شد که بایدتمامی حقوق انکار ناپذیرانسان ها راداشته باشند؟
روباتهای هوشمند
رایانه های متفکروسخنگو ،زمانی طولانی به داستانهای علمی محدود شده بودند.
ولی امروزه نسل جدید روبات های هوشمند پا به عرصــه وجود نهادده اند. آنها به زودی در اینجا حضور پیدا کرده وبه هنگام کار در منازل ،اداره ها وخیابانها ساکت وبی صدایند.
کمپانی سوئدی الکترولوکس تولید کــننده لوازم منزل ،یک نمونه از این روبات ها را برای جارو زدن فرش شما درهنگام استراحتتان به بازار عرضه کرده است.
بعضیاز افراد نابینا در ژاپن ازآنها به مثابه سگ راهنما برای عبور از خیابانها استفاده می کنند.وبسیاری از جراحان از آنها به مانند دکتری مجرب به هــنگام عمل در اتاق جراحی استفاده می کنند.
"کوین وارویک" استاد دانشگاه فراصوت انگلستان می گوید:"روباتهافـقط کامپیوتر هایی هستند که دارای احساس اند ،ولی این دلیل نمی شود که آنها مانند بشر باشند." وارویک بهتر از دیگران می داند که داستانهای علمی بخشی از حقیقت علم اند. او به همراه گروه خود در آزمایشگاه مطالعات فراصوت ، سیستمها یی را طراحی کرده است که یادگیری روباتها (همانندانسان)از طریق آزمون وخطا در مورد اسام اطرافشان انجام می پذیرد.
هفت روبات کوتوله از گروه روباتهای تخته چرخدار که در 15 سال گذشته تحت بررسی ،توسعه وتجهیز بوده اند ،در آزمایشگاه به سرعت گام برمی دارند.
چه چیز جالبی در مورد گروه ماشین های چــرخدار در آزمایشگاه وجود دارد؟هفت روبات کوتوله برای نمــــایش کارهای غیرمــــتعارف توله سگ ها وجوجه اردک ها دارای برنامه نیستند. آنها یاد گرفته اند که کار خودرا توســــط خودشان انجام دهــــند.اما ماشینهای معمولی هر آنچه را که ما به آنها می گوییم انجام می دهند.
ویژگی هوشــمندبودن هفت روبات کوتوله مربوط به شبکه ای عصبــــــی است که گروه وارویک به آنها اعطا نموده است. شبکه عصبی مزبور شکل الکترونیکی مغزاست که در آن تراشه های رایانه جایگزین شبکه داخـــــلی ارتباطی نورونها ی عصبی درسرانسان شده است. هر یک از هفت روبات کوتوله دارای 40 تراشه درنقطه گره عصبی هستند، این تراشه ها به شش چشم مصنوعی متصل شده اند وحسگرهای فراصــــــوت نصب شده در مقابل روبات به او امکان مشاهده محیط اطراف را می دهند.
روباتهای مذکور درنتیجه پژواک فراصوت در اطراف خود، همانند خفاشانی که از سیستم ردیابی مکــــان در طول پرواز بــــهره می گیرند ،برای راه یاب خودبهرهمی جویند. آنها با دقتی بسیاربرای اجتناب از برخورد با هرجسم قابل تصور درهنـــــگام حرکت برنامه ریزی شده اند ،این کار در ابتدا امکان ناپذیر می نمود .
به هفت روبات کوتاه قدماموریت ساده ای محول شده اســت.به حرکت خود ادامه دهند ولی به چیزی برخورد نکنند . چگونه آنها ازپس چنین چیزی برمی آیند؟
روباتهای کوتاه قد برای چنین الگوهای رفتاری ساخته نشده اند .آنها درپی روبات راهنما حرکت می کنند .درصورتی که هرگز برای چــــنین عملی برنامه ای نداشــــته اند.آنـــها به سادگی روبات دیگر را مشاهده می کنند وبا موفقیت از کنار اشیا میگذرندواگر چیزی آنها را تعقیب کند آن را کشف می نمایندوبه چیزی برخورد نمی کننــــــ«د .از طریق تکرار این فرایـندروباتها یادمـــیگیرند که بازی تعقـــــیب روبات راهــــنما یک راه خوب برای به انجام رسانیدن مامور یتشان است.
هر روبات دارای حلــــقه ای مدور ودر جریان پرتو مادون قرمز است که آن را ازتمــــاس با دیگرروبات ها باز می دارد. یک روبات مساله عبور ازمکان های شلوغ راحل نموده است. به طور مثال روبات می تواند این اطــلاعات را به روبات های دیگرانتــــقال دهد وبا آموزش اساسی وموثربه آنها بیاموزد که چگونه به کار بپردازند. درنتیجه روبات های دیگرنیازی به تکراراشتباه استاد راهنمایشان ندارند.
استفاده نمودن از این روش در روباتی که در دانشگاه مطالعـــات قرار دارد، برای آموزش نمایش حرکات مشخص شده به روبات های دیگر در نیویورک وتوکیو ،از طریـــق اینترنت انجام پذیرفت.
این نوع از حرکات ورفتارها مربوط به توانایی روباتهای هوشمـــند برای به انجام رساندن کارهایی است که آنها برای آن برنامه ای در دسترس نداشــــته اند.فن آوری مشابهی درموشک اسرام هوا به هوابه کار گرفته شده است.اسرام موشکی است که درســال 77 وارد سرویس خدماتی نیروی هوایی ســلطنتی انگلســــتان شده است ومی تواند توسط رادار هواپیما ویانصب برروی کلاه ایمنی خلبان عمل نماید.
اما از زمانی که سرعت ودقت تسلیحات هوشمند دوربرد از متصدیان بهتر عمل می کند، این موشک می توانددراقدامات اولیه خود به تنهایی وارد عمل شودوبا استفاده از ردیابی وکاربرد پرتومادون قرمز به طور مستقل مقاصد دشمن را نابود سازد.
به غیر از جنگ افزارهای تعقیب گر دیجیتالی (شبیه این موشک )وارویک وگروهـــش وظایفی همراه با سکوت و آرامش را برای ماشینهای هوشمند مجسم ساخته اند.
برای مثال ،نوع اولـــیه ای از روبات های آتش نشان که مجهز به حســــگر های دود وگرماست ،می تواند آزادانه اطراف ساختمان بچرخد وآتش را تشخیص دهدوردیابی نماید.
شامل 85 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه ربات وساخت آن
