فهرست مطالب
عناوین شماره صفحه
• مقدمه 1
• فصل اول (رباتها ، تاریخچه و انواع آنها) 2
• 1-1- ربات 3
1-1-1- تعاریف ربات 4
1-1-2- علم رباتیک 6
1-1-3- مزایای رباتها 7
1-1-4- معایب رباتها 7
• 1-2- تاریخچه رباتها 8
• 1-3- دسته بندی رباتها 12
1-3-1- دسته بندی اتحادیه رباتهای ژاپن 12
1-3-2- دسته بندی موسسه رباتیک آمریکا 13
1-3-3- دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی 13
• 1-4- انواع رباتها 14
1-4-1- رباتهای متحرک 14
1-4-2- ربات همکار 15
1-4-3- نانوبات 16
• 1-5- طبقه بندی رباتها 18
1-5-1- طبقه بندی رباتها از نظر کاربرد 18
1-5-1-1- رباتهای صنعتی 18
1-5-1-2- رباتهای شخصی و علمی 18
1-5-1-3- رباتهای نظامی 18
1-5-2- طبقه بندی رباتها از نظر استراتژی کنترل 19 1-5-2-1- نسل اول 19
1-5-2-2- نسل دوم 19
1-5-2-3- نسل سوم 20
1-5-2-4- نسل چهارم 21
عناوین شماره صفحه 1-5-3- طبقه بندی رباتها از نظر محرک مفصلها 23 1-5-3-1- سیستمهای الکتریکی 23
1-5-3-2- موتورهای DC 23
1-5-3-3- موتورهای AC 24
• فصل دوم (کاربرد رباتها و اجزاء آنها) 25
• 2-1- کاربرد رباتها 26
2-1-1- ربات آدم نمای اعلام خطر 26
2-1-2- رباتها برای تقلید رفتار حیوانات 27
2-1-3- ربات تعقیب خط 28
2-1-4- ربات حس کننده تماس 29
2-1-5- ربات آبی، برای یافتن جعبه سیاه هواپیما 30
2-1-6- ربات پذیرش 31
• 2-2- اجزاء اصلی یک ربات 32
2-2-1- بازوی مکانیکی ماهر 32
2-2-2- سنسورها 34
2-2-2-1- سنسورهای بدون تماس 34
2-2-2-2- سنسورهای القائی 35
2-2-3- کنترلر 39
2-2-4- واحد تبدیل توان 41
2-2-4-1- موتور 41
عناوین شماره صفحه
2-2-4-2- دسته بندی کلی موتورها 42
2-2-5- محرک مفاصل 44
• فصل سوم (ربات مسیریاب) 45
• 3-1- ربات مسیریاب 46
3-1-1- ربات مسیر یاب 7 سنسور 47
3-1-2- شرح عملکرد ربات مسیر یاب 49
3-1-3- ساختن ربات مسیر یاب 50
3-1-4- مدار ربات مسیر یاب 52
3-1-5- برنامه ربات مسیر یاب 53
3-1-6- شکل ربات مسیر یاب 7 سنسور 57
• منابع و ماخذ 58
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. ساخت روبات از موضوعات بسیار جالب و آموزنده است که مجموعه اطلاعاتی از علوم مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر(سخت افزار و نرم افزار) و هوش مصنوعی را در قالب یک وسیله هوشمند نمود عملی می بخشد . شاید ساخت تک تک اجزایی که در یک روبات به کار می رود (مانند مدار کنترلی، برنامه نرم افزاری، ارتباط با کامپیوتر، سنسورها، عملگرها، موتورها و بدنه ) کار چندان مشکلی نباشد، اما در کنار هم قرار دادن این اجزاء، تأمین ارتباط مناسب و بهینه، جبران سازی ضعفهای یک بلوک به کمک بلوکهای دیگر و در نهایت به وجود آوردن روباتی که تا چند روز پیش چیزی جز چند قطعه و بدنه و مدار نبود و حال به صورت موجوی هوشمند به حرکت درآمده و آنچه شما است ؛ آنچه انتظار می دستور می دهید را انجام می دهد، « مهندسی کامل » رود یک دانشجوی مهندسی در هر یک رشته ای (مکانیک، برق، کامپیوتر، صنایع و… ) قادر به انجام آن باشد. مطالب این نوشته با فرض اینکه خواننده از اصول ابتدایی مدارات منطقی، میکروکنترلرها و الکترونیک آگاه است به رشته تحریر درآمده است . اما اگر هر کدام از این مطالب را نمی دانید، به جای اینکه تا وقتی که واحد درسی آن را بگیرید، به خود استراحت بدهید ! تلاش کنید و با جستجو در منابع و پرسش از آنان که می دانند راه خود را بگشایید.
از جمله مباحثی که در رباتیک بسیار مورد توجه قرار میگیرد، کنترل ربات مخصوصا ً به منظور تعقیب مسیرهای از پیش طراحی شده است. به لحاظ پیچیدگی ساختار و دینامیک غیر خطی، و بدلیل وجود اصطکاک استاتیکی و گشتاورهای اغتشاشی و تغییرات شدید پارامترهای مدل ربات و همچنین امکان انجام کار در شرایط مختلف و مسیرهای متفاوت، کنترل ربات امری بس پیچیده و دشوار است. از این رو روشهای کنترلی متفاوتی ارائه گردیده که هر کدام دارای مزایا و معایبی مخصوص به خود هستند. یکی از روشهای کنترلی که طی دو دهۀ اخیر توسعه شگرفی را در کنترل سیستمهای پیچیده و غیرخطی داشته، کنترل فازی است. کنترلکنندههای فازی دارای دو مزیت اساسی می باشند، یکی آنکه این کنترلکنندهها به مدل سیستم حساس نیستند و به چگونگی رابطه ورودی-خروجی سیستم تا حد زیادی غیر وابستهاند، و دیگر آنکه دارای ساختار بسیار سادهای بوده و به سهولت قابل پیادهسازی اند. از آنجا که حرکات رباتهای هوشمند در پیست مسابقه وابستگی بسیار شدیدی به نوع برنامه و نیز شرایط پیست دارد، لذا با تدوین قوانین بسیار دقیق فازی می توان از انحراف آنها جلوگیری نمود، بطوری که گوئی توسط انسان هدایت می شوند. از این رو تجربیات شخص از طریق منطق فازی جهت عملکردی نه منطقی تر بلکه شبه انسانی تر به ربات اعمال شده، که این همان چیزی است که بشر برای تکامل هوش مصنوعی در پی دارد. همانطور که در بالا آمد، در منطق فازی عملکردی دقیق با منطق صفر و یک (دیجیتال) مد نظر نیست! بلکه در پی آن هستیم که صرفنظر از شکل ظاهری ربات، نتیجه کار تا آنجا که ممکن است، همانطور باشد که انسان می خواهد و یا انجام می دهد.
فهرست مطالب :
چکیده
مقدمه
فصل اول
قوانین مسابقه ربات خط یاب
مسابقات سال ۲۰۰۵ ربات خط یاب
تعریف ربات خط یاب
مشخصه های طراحی ربات خط یاب
میدان مسابقه ربات خط یاب
امتیاز دهی ربات خط یاب
فصل دوم
منطق فازی ربات خط یاب
مجموعه های فازی ربات خط یاب
عملگرهای اصلی بر روی مجموعه های فازی
متغیر های زبانی
استدلال و استنتاج تقریبی
فصل سوم
الکترونیک ربات
شماتیک مدار
شماتیک کلی مدار به صورت زیر است
تغذیه ربات
باطری سربی-اسیدی
باطری Deep Cycle
باطری روی-کربن
باطری قلیایی با قابلیت شارژ دوباره
باطری نیکل-کادمیوم
باطری نیکل-هیدروکسید فلز
باطری لیتیوم و یون لیتیوم
بینایی ربات خط یاب
مغز ربات خط یاب
حافظه ربات خط یاب
امکانات جانبی ربات خط یاب
واسط برنامه ریزی
موازی (Parallel) ربات خط یاب
JTAG ربات خط یاب
خود برنامه ریزی (Self Programming) ربات خط یاب
ISP (In System Programming ربات خط یاب
حرکت ربات خط یاب
راه اندازی به روش تک فاز
راه اندازی به روش دو فاز
راه اندازی به روش Half-Step
قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند
فصل چهارم
کنترل ربات خط یاب
کنترل موقعیت ربات خط یاب
کنترل سینماتیک ربات خط یاب
کنترل دینامیک ربات خط یاب
کنترل تطبیقی ربات خط یاب
کنترل خارجی ربات خط یاب
روشهای غیر کلاسیک کنترل ربات خط یاب
کنترل کننده های فازی ربات خط یاب
کنترل کننده های عصبی ربات خط یاب
کنترل کننده های فازی-عصبی ربات خط یاب
کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند
فصل پنجم
هوشمندی و کامپیوتر
فلوچارت برنامه
برنامه ربات هوشمند به زبان C++
برنامه ریزی میکروکنترلر
فصل ششم
مکانیک ربات
عکسهای ربات خط یاب هوشمند فازی
فهرست منابع کتاب شناختی
شرح مختصر : در این پروژه هدف ساخت یک ربات فوتبالیست میباشد که با استفاده از سنسور مادون قرمز قادر به تشخیص توپی فلزی است. کلمه ربات مانند کلمه ماشین ، کلمه ای کلی است و به چند مورد خاص محدود نمی شود .بازو های رباتیک صنعتی ، ربات های کنترل چاه نفت ، یخچال های خانگی ، آسانسور ها ، اسباب بازی کودکان ، هواپیما های بدون سرنشین ، سیستم های دفاع ضد موشکی ، پرینتر ها ، دستگاههای تراش خودکار ، نوشابه پرکن ها ، بطری شمار ها و … فقط نمونه هایی از بی نهایت انواع ربات می باشند . ربات ها آنقدر گسترده اند که امروزه بدون آن ها زندگی ناممکن است . در مهندسی منظور از ربات ، ربات های صنعتی می باشد . تعریف امروزه ربات از نظر مردم وسیله ای است که اعمالی هوشمند شبیه انسان انجام میدهد در حالی که فرهنگ وبستر ربات را اینگونه تعریف میکند:”یک دستگاه یا وسیله خودکاری که قادر به انجام اعمالی است که معمولا به انسانها نسبت داده می شود و یا مجهز به قابلیتی است که شبیه هوش بشری است”.
فهرست :
مقدمه
آشنایی با ربات
تاریخچه رباتیک
تعریف ربات و رباتیک
مزایای ربات
انواع ربات
رباتیک و کشور های صنعتی
وضعیت رباتیک در ایران
راهکار های پیشنهادی
مکانیک ربات
جابجایی
سرعت
شتاب
لوازم و قطعات استفاده شده
تصویر ربات
انتخاب سیستم حرکتی ربات
سیستم حرکتی استفاده شده در ربات
انواع چرخ
انتخاب موتور مناسب
میکروکنترلر AVR–Atmega
درایور LD
Lm
سنسورها
طراحی مدارت
طراحی مدار راه انداز موتور های ربات
طراحی مدار سنسور ربات
نمای شماتیک کلی مدار
نرم افزار های استفاده شده
نرم افزار Bascom
معرفی میکرو کنترلر
معرفی کریستال
Program کردن
نرم افزار proteus
خلاصه و نتیجه گیری
مراجع
فهرست مطالب
عناوین شماره صفحه
1-1-1- تعاریف ربات 4
1-1-2- علم رباتیک 6
1-1-3- مزایای رباتها 7
1-1-4- معایب رباتها 7
1-3-1- دسته بندی اتحادیه رباتهای ژاپن 12
1-3-2- دسته بندی موسسه رباتیک آمریکا 13
1-3-3- دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی 13
1-4-1- رباتهای متحرک 14
1-4-2- ربات همکار 15
1-4-3- نانوبات 16
1-5-1- طبقه بندی رباتها از نظر کاربرد 18
1-5-1-1- رباتهای صنعتی 18
1-5-1-2- رباتهای شخصی و علمی 18
1-5-1-3- رباتهای نظامی 18
1-5-2- طبقه بندی رباتها از نظر استراتژی کنترل 19 1-5-2-1- نسل اول 19
1-5-2-2- نسل دوم 19
1-5-2-3- نسل سوم 20
1-5-2-4- نسل چهارم 21
عناوین شماره صفحه 1-5-3- طبقه بندی رباتها از نظر محرک مفصلها 23 1-5-3-1- سیستمهای الکتریکی 23
1-5-3-2- موتورهای DC 23
1-5-3-3- موتورهای AC 24
2-1-1- ربات آدم نمای اعلام خطر 26
2-1-2- رباتها برای تقلید رفتار حیوانات 27
2-1-3- ربات تعقیب خط 28
2-1-4- ربات حس کننده تماس 29
2-1-5- ربات آبی، برای یافتن جعبه سیاه هواپیما 30
2-1-6- ربات پذیرش 31
2-2-1- بازوی مکانیکی ماهر 32
2-2-2- سنسورها 34
2-2-2-1- سنسورهای بدون تماس 34
2-2-2-2- سنسورهای القائی 35
2-2-3- کنترلر 39
2-2-4- واحد تبدیل توان 41
2-2-4-1- موتور 41
عناوین شماره صفحه
2-2-4-2- دسته بندی کلی موتورها 42
2-2-5- محرک مفاصل 44
3-1-1- ربات مسیر یاب 7 سنسور 47
3-1-2- شرح عملکرد ربات مسیر یاب 49
3-1-3- ساختن ربات مسیر یاب 50
3-1-4- مدار ربات مسیر یاب 52
3-1-5- برنامه ربات مسیر یاب 53
3-1-6- شکل ربات مسیر یاب 7 سنسور 57