این طرح توجیهی در رابطه با فاصله یاب لیزری می باشد که بر اساس آخرین تغییرات توسط کارشناسان متخصص با
دقت نگارش و جمع آوری شده است.
این فایل برای کارآفرینان در زمینه ابزار دقیق آزمایشگاهی فاصله یاب لیزری مناسب می باشد.
این طرح توجیهی شامل :
مقدمه و خلاصه ای از طرح
فهرست مطالب
جداول و محاسبات مربوطه
موضوع و معرفی طرح
هزینه تجهیزات
ظرفیت
سرمایه گذاری کل
سهم آورده متقاضی
سهم تسهیلات
دوره بازگشت سرمایه
اشتغال زایی
فضای مورد نیاز
تعداد و هزینه نیروی انسانی
استانداردهای مربوطه
بازارهای داخلی و خارجی
توجیه فنی و اقتصادی طرح
عرضه کنندگان و ...
مناسب برای :
- اخذ وام بانکی از بانک ها و موسسات مالی اعتباری
- گرفتن وام قرض الحسنه خود اشتغالی از صندوق مهر امام رضا
- ارائه طرح به منظور استفاده از تسهیلات بنگاه های زود بازده
- گرفتن مجوز های لازم از سازمان های دولتی و وزارت تعاون
- ایجاد کسب و کار مناسب با درآمد بالا و کارآفرینی
- مناسب جهت اجرای طرح کارآفرینی و ارائه دانشجویی
این طرح توجیهی (مطالعه امکان سنجی، طرح کسب و کار، طرح تجاری یا BP) در قالب pdf و در حجم 32 صفحه به
همراه جداول و کلیه محاسبات مربوطه در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:136
فهرست مطالب:
روبـات مسیر یاب ربوحشره ۵
فصل اول : ۶
یک تاریخچة کوتاه ۶
اتوماتون و انیماترونیک.. ۷
ماشینهای تولید ۱۰
روباتهای افسانهای.. ۱۱
روباتهای آینده : ۱۳
فصل دوم : ۱۴
مقدمهای بر مکانیک.. ۱۴
مفاهیم اساسی مکانیک.. ۱۴
انرژی.. ۱۴
واحدهای اندازه گیری.. ۱۵
مکان : ۱۵
زمان :t 15
ثانیه: s. 15
طول :I. 16
جرم :m.. 16
کیلوگرم: kg. 16
قدرت ساختاری : ۲۰
مثلث و مربع. ۲۱
اهرم ۲۲
چرخ و گشتاور. ۲۲
قرقره ۲۳
چرخ دنده و زنجیر. ۲۴
مفصلهای پیچیده ۲۵
توپی : ۲۵
مفصل یونیور سال. ۲۵
مفصل فنری.. ۲۶
تغییر شکل حرکت.. ۲۶
مکانیزمهای با یک نقطه اتصال. ۲۶
مکانیزمهای با دونقطةاتصال : ۲۷
مکانیزمهای با چنیدن نقطةاتصال. ۲۸
حرکت پیچیده تر. ۲۸
حرکت هارمونیک.. ۲۸
حرکت نوسانی محدود ۲۹
جعبه دنده ژنو. ۲۹
فصل سوم : ۳۱
مقدمهای بر الکترونیک.. ۳۱
مفاهیم اساسی الکترونیک.. ۳۱
فلزات وغیر فلزات.. ۳۱
میدان الکترون مغناطیس.. ۳۲
واحد های اندازه گیری.. ۳۴
باتری و مولد ۳۷
سرعت الکتریسیته. ۳۷
مقاومت الکتریکی. ۳۸
قانون اهم ۳۸
مقاومت به عنوان یک عنصر الکترونیکی. ۳۹
شناسایی مقاومت.. ۳۹
حسگرهای مقاومتی. ۴۲
ظرفیت الکتریکی:خازن. ۴۲
جریان مستقیم / متناوب.. ۴۳
مدار الکتریکی. ۴۵
مولد الکتریکی – ژنراتور. ۴۵
سروو. ۴۵
فیلترهای RL.. 46
مدارهای مجتمع – IC.. 47
ساخت مدارهای الکترونیکی. ۴۷
نمونه اولیه. ۴۸
بوردهای مدار چاپی. ۴۹
برای تهیه بورد مدار چاپی: ۵۰
لحیم کاری.. ۵۱
وسایل لحیم کاری.. ۵۱
رعایت نکات ایمنی در لحیم کاری.. ۵۲
دستگاه تهویه لحیم کاری.. ۵۳
برای مونتاژ این دستگاه: ۵۳
لحیم کردن سیم به سیم ۵۳
لحیم کردن سیم به بورد مدار چاپی. ۵۴
مونتاژ عنکبوت مرده ۵۴
فصل چهارم : ۵۶
مقدمهای بر کنترل. ۵۶
مفاهیم اساسی کنترل. ۵۶
کنترل غیر فعال. ۵۶
سیستمهای کنترل حلقةباز. ۵۷
بادامک.. ۵۷
کارت سوراخ دار. ۵۸
سیستمهای هوشمند ۵۹
کنترل انعکاسی. ۵۹
ترموستات.. ۶۰
کنترل PID موتور. ۶۰
رفتار سری.. ۶۲
رفتار چند لایه : ۶۲
رفتار منطقی. ۶۳
تشخیص الگو. ۶۳
منطق فازی : ۶۴
شبکه های عصبی. ۶۵
فصل پنجم ۶۷
مقدمهای بر برنامه نویسی. ۶۷
کامپیوتر و برنامه نویسی. ۶۷
کامپیوتر و اعداد ۶۷
سیستم عدد نویسی باینری.. ۶۸
سیستم عدد نویسی هگزاد سیمال. ۶۹
تبدیل سیستمهای عدد نویسی. ۷۰
تبدیل اعداد دسیمال به باینری.. ۷۰
تبدیل اعداد دسیمال به هگزاد دسیمال. ۷۲
تبدیل اعداد باینری به هگزا دسیمال. ۷۲
تبدیل اعداد هگزا دسیمال به باینری.. ۷۳
محاسبات باینری.. ۷۳
جمع باینری.. ۷۴
تفریق باینری.. ۷۴
ضرب باینری.. ۷۴
تقسیم باینری.. ۷۵
محاسبات هگزادسیمال. ۷۶
جمع هگزادسیمال. ۷۶
ضرب هگزادسیمال. ۷۶
اعمال منطقی. ۷۷
عملگر NOT. 77
عملگر OR.. 77
عملگر AND.. 78
عملگر XOR.. 78
جدول آسکی. ۷۹
مبانی برنامه نویسی. ۷۹
دستورات کامپیوتری.. ۷۹
فلوچارت.. ۸۰
زبانهای برنامه نویسی. ۸۲
ارتباطات.. ۸۳
ارتباط از راه دور. ۸۳
کنترل سیمی. ۸۳
کنترل از راه دور. ۸۴
فصل ششم: ۸۵
ابزارها و مواد : یک کارگاه کوچک برپا کنیم ۸۵
ابزارها: ۸۵
وسایل تست.. ۸۷
مواد مصرفی. ۸۷
خلاصه. ۸۸
فصل هفتم : ۹۰
مغز متفکر روبات : ۹۰
آشنایی با میکروکنترلر PIC.. 90
میکروکنترلر PIC.. 90
میکروکنترلر PIC 16F84. 90
سخت افزار. ۹۱
مدار سخت افزاری میکروکنترلر PIC 16F84. 91
نرم افزار. ۹۲
کامپایلر Pic Basic Pro. 93
دستورات زبان Pic Basic Pro. 94
رابط انتقال برنامه به میکروکنترلر PIC 16F84. 95
تست بورد اصلی PIC 16F84. 97
کامپایلرهای دیگر. ۹۸
فصل یازدهم: ۱۰۰
روبو حشره : ۱۰۰
پروژة بزرگ یک روبات شش پا ۱۰۰
حشرات.. ۱۰۰
نگاهی اجمالی به طرز کار روبوحشره ۱۰۱
بررسی مکانیزم حرکتی ربوحشره ۱۰۱
راه رفتن مثلثی. ۱۰۲
راه رفتن مثلثی اصلاح شده ۱۰۲
مکانیزم راه رفتن مثلثی اصلاح شده ۱۰۲
راه رفتن موجی. ۱۰۳
پروژة ربو حشره ۱۰۳
ساخت قسمتهای مکانیکی ربو حشره ۱۰۳
ساخت شاسی روبو حشره ۱۰۳
ساخت پایة اتصال سرووی پاهای میانی. ۱۰۴
اصلاح چهار شاخ سرووها ۱۰۵
ساخت پاهای روبوحشره : ۱۰۶
مونتاژ پاهای روبو حشره ۱۰۷
تنظیم سرووها ۱۰۸
اتصال پاهای جلو به سرووها ۱۰۸
اتصال پاهای عقب به شاسی. ۱۰۹
اتصال لینک پاهای جلو و عقب.. ۱۰۹
بورد اصلی میکروکنترلر روبو حشره ۱۱۰
بورد مدار چاپی روبو حشره ۱۱۱
بورد حسگر مادون قرمز. ۱۱۱
ساخت بورد مدار چاپی حسگر مادون قرمز. ۱۱۳
تنظیم بورد حسگر مادون قرمز. ۱۱۳
کالیبراسیون حسگر مادون قرمز با اسیلوسکوپ دیجیتال. ۱۱۴
کالیبراسیون حسگر مادون قرمز با مالتی متر دیجیتال. ۱۱۵
سیم بندی نهایی روبوحشره ۱۱۷
تست کالیبراسیون روبوحشره ۱۱۸
تست روبوحشره ۱۱۸
کالیبره کردن سرووها ۱۱۹
کالیبره کردن حسگرهای مادون قرمز. ۱۲۱
برنامه ریزی روبات : نرم افزار روبوحشره ۱۲۲
راه رفتن معمولی به جلو و عقب.. ۱۲۳
چرخش به چپ و راست.. ۱۲۵
روتین های راه رفتن و چرخیدن روبو حشره ۱۲۶
کنترل حسگرهای مادون قرمز. ۱۲۷
معماری رفتار – گرای استقرایی. ۱۲۹
اکتشافات محیط و عبور از موانع. ۱۲۹
هوشمندی بیشتر در جستجوی محیط و عبور از موانع. ۱۳۳
روبات دونده ۱۳۵
خلاصه: ۱۳۶
فاقد اشکال
فصل اول :
یک تاریخچة کوتاه
کلمة روبات (Robot) اولین بار در سال 1921 در نمایشنامه ای به نام « روباتهای جهانی روسام » اثر کارل چاپک ( نویسنده چک) بکار برده شد؛ این کلمه از روبوتا که در زبان چک معنای « کار شاق و اجباری » می دهد،مشتق شده است و در این نمایشنامه روباتها موجوداتی هستند که توسط داشمند زیست شناسی نابغهای بنام روسام از یک خمیر مایة اسرار آمیز تولید می شوند تا جای کارگران را بگیرند.این نمایشنامه پایانی تراژیک و ترسناک دارد ، چون روباتها به تدریج کاملتر و هوشمند تر شده ، و بعنوان موجود برتر نسل انسان را منقرض می کنند.
شکل (1-1)
شکل (1-1) تصویری تخیلی از روبات نمایشنامة «روباتهای جهانی روسام »
در اسطوره های قوم یهود موجودی افسانه ای به نام گولوم وجود دارد .که از گل ساخته شده،توسط نیرویی جادویی جان می گیرد. هیولای رعب انگیز داستان معروف دکتر فرانکشتین ( اثر مری شلی ) را نیز می توان یک روبات دانست. مخلوق هولناکی که از بخیه زدن قطعات بدن مرده های مختلف ساخته شده و با الکتریسیته روح حیات در آن دمیده می شود ( شکل 1-2)
چیزی که در همة این داستانها مشترک است ، پاپان غم انگیز آنهاست: روبات ، گولوم یا هیولا سرانجام خالق خود را نابود می کند. این افسانه ها حیات مصنوعی معادل وحشت و دردسر است این داستانها در واقع انسان را از پیشرفت بیش از حد منع میکند. و نسبت به عواقب وخیم آن هشدار می دهند. اما وحشت نکنید ، روباتهایی که ما می سازیم فقط ماشینهای هوشمندی هستند که دستورات مارا به طور خودکار اجرا می کنند.
اما اجازه دهید ببینیم ایدةموجود مصنوعی هوشمند از کجا آمده ، و انسانها در طول قرون واعصار چگونه آن را دنبال می کنند .
شکل
شکل 1-2- مخلوق ترسناک دکتر فرانکشتین، و گولوم
اتوماتون و انیماترونیک
اتوماتون (Automaton) وسیله ایست که می تواند با اتکاء به نیروی خود حرکت کند. از آنجائیکه مکانیزم جرکت اتوماتون اغلب مخفی است و به چشم نمی آید، برای افراد معمولی این تصور پیش می آید که اغلب موجوداتی خودمختار یا زنده هستند . با اینکه تعریف اتوماتیون برای اشیاء سادهای مانند ساعت هم صدق می کند ، اما این اصطلاح معمولاً برای توصیف دستگاه هایی که ظاهر و حرکات موجودات زنده را تقلید می کنند بکار برده می شود .
انسانها از همان اولین روزهای خلقت دربارةبدن ( یا موجودات زندة دیگر) و طرز کار آن کنجکاو بوده اند ، و این شفتگی باعث شده تا آرزوی خلق موجودی شبیه آن را در سر بپروانند . اولین اقدامات برای جان بخشیدن به مجسمه ها از یونان باستان شروع شد . آنها با استفاده از نیروی بخار آب و بکار گرفتن مکانیزم های ساده ، بخشهایی از بدن مجسمه ها را به حرکت در می آوردند. بعدها مکانیزمهای پیچیده تری ساخته شد : مجسمه هایی که راه می رفتند ، پرنده هایی که اواز می خواندند ، آتشهایی که خودبخود روشن می شدند ، و مانند آنها . درایران ، مصر ، چین باستان نیز مدارکی دال بر اختراعات مشابه بدست آمده است .
این روند با سقوط امپراتوریهای یونان و روم ( وشروع عصر تاریکی ) دچار وقفهای طولانی شد ، اما در دورة رنسانس اتوماتون نیز مانند سایر علوم و هنرها از پردة محاق خارج شد . داستانهای جالبی از یک عقاب پرندة آهنین که در سالهای دهة 1470 میلادی به دست یوهان مولر ساخته شد، نقل شده است . در قرون چهاردهم و پانزدهم میلادی اتوماتون بازی محبوب اشراف بود . لئوناردو داوینچی یک شیر متحرک برای لویی دوازدهم (پادشاه فرانسه) ساخته بود ؛ شارل پنجم تعداد زیادی اسباب بازی مکانیکی داشت ، که آنها را جیانلو دلاتور (دانشمند اهل کرمونا) برایش ساخته بود ، کریستین هویگنس (دانشمند هلندی ) نیز در دهة 1680 یک بازوی مکانیکی اختراع کرده بود .
اولین اتوماتون شبه انسانی (که با آدمک android- معروف است ) در اوایل قرن شانزدهم میلادی توسط هانس بالمن ساخته شد . از آن زمان به بعد آدمک ها در مرکز توجه سازندگان اتوماتون قرار دارند . در قرون بعدی آدمکهایی ساخته شدند که ساز می نواختند، نقاشی می کردند، داستان می نوشتند و حتی شطرنج بازی می کردند ( یا حداقل تظاهر به بازی می کردند )
قرن هیجدهم عصر طلایی اتوماتون بود ، و ماشینهای بسیار ظریفی در این سده ساخته شد. برای ساخت این ماشینها اغلب از چرخ دنده های ظریف ساعت ها و استوانه های کنترلی استفاده می شد . قلب ( یا بهتر است بگوئیم مغز ) این ماشینها همان استوانة کنترلی بود که روی آن صدها یا هزاران میله یا بادامک (با اشکال پیچیده ) تعبیه می شد. استوانة کنترلی نیروی حرکتی خود را از یک فنر (شبیه فنر ساعت ) می گرفت ، و بنوبة خود ( توسط بادامک ها ) اهرمها و میله های دیگری را به حرکت در میورد ؛ که باعث حرکات بسیار پیچیدة ماشین می شد .
معروفترین اتوماتون قرن هیجدهم آدمکی بود بنام تورک ، که در سال 1770 توسط ولفگانگ فون کپلن ساخته شد . این آدمک (توسط صاحب خود ، یوهان نپوماک مالزل )به سرتاسر اروپا و آمریکا سفر کرد و مردم را با بازی شطرنج خود متحیر ساخت . مردم آن روزگار به اندازةکافی از مکانیزم داخلی اتوماتون ها اطلاع داشتند ، و میدانستند که یک وسیلةمکانیکی ( هر اندازه پیچیده ) نیم تواند فکر کند . اما تورک این عقیده را به چالش کشید . تورک با اغلب مشاهیر آن روزگار (مانند ناپلئون ، چارلز بابیج و آدگارآلن پو) بازی کرد ، و اکثر آنها را هم برد . اما راز تورک بعدها بر ملا شد، و معلوم شد که داخل این ماشین ظریف جایی برای پنهان شدن یک انسان تعبیه شده بود، که یک شطرنج باز قهار را در خود مخفی می کرده است .
اما تورک پیچیده ترین اتوماتون تاریخ نیست ، بلکه این عنوان بی تردید شایستة یک مرغابی مکانیکی است که در سال 1738 توسط ژاک و کانسو اختراع شد . این مرغابی شنا می کرد، بال می زد ، با منقار پرهایش را می آراست ، آب می خورد ، غذا می خورد ، و حتی پس ماندة غذای خودره شده را دفع میکرد! تمامی این حرکات مستلزم هزاران قطعة متحرک مکانیکی بود که در داخل بدن مرغابی و روی یک پایةبزرگ نصب می شود . اما اتوماتون برای وکانسو فقط جنبة سرگرمی داشت . و دغدغة اصلی وی ماشینهای خودکار بافندگی بود .، در سال 1743 ، و کانسو بازیچههای مکانیکی خود را فروخت و مدیریت یک کارخانة دولتی ابریشم بافی در فرانسه را بر عهده گرفت . در اینجا بود که وکانسو یک ماشین خودکار بافت نقوش بر جستة ابریشم اختراع کرد که توسط کارتهای سوراخ دار کار می کرد .و . متأسفانه این اختراع هوشمندانه در اثر عدوات بافندگان دیگر برای مدتها نادیده گرفته شد .
در سال 1804 جوزف ماری ژاکارد ابداع و کانسورا را با طرحهای خود تکمیل و افتخار اختراع ماشین بافندگی خودکار را به نام خود ثبت کرد . با اینکه ماشینهای ژاکارد هم از مخالفت کینه توزانة صاحبان کارخانجات بافندگی معاصر وی مصون نماند ( و حتی در مواردی کار به سوزاندن کارخانجات بافندگی خودکار کشید )، اما در نهایت این ماشینها کارایی فوق العاده خود را به اثبات رسانده و راه انقلاب صنعتی را هموار کردند .
در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم ، همزمان با پیشرفت تکنیکهای ساخت و تولید ، وسایل مکانیکی خودکار به میان مردم راه یافتند که از میان آنها می توان به ساعتهای فانتزی ، اسباب بازیهای مکانیکی پیچیده و اختراعات نو ظهور دیگر اشاره کرد. امروزه موتورهای الکتریکی مینیاتوری و وسایل کنترل الکتریکی جای فنر و چرخ دنده را در اسباب بازیها گرفته است. اما همچنان می توان اتوماتون های ظریف و خوش ساخت را به ( قیمتهای مختلف ) در گوشه و کنار یافت .
بدون شک سهم بزرگی از اختراعات انقلاب صنعتی مدیون کنجکاویهای بازی گونة سازندگان اتومان در عصر رنسانس است . امروزه اتوماتون به هنر نیز راه یافته است . شرکت معظم فیلمسازی والت دیسنی در بسیاری از آثار موفق خود از ماشینهای پیچیدهای که نقش بازیگران حرفهای را ایفا می کنند استفاده کرده است. این ماشینهای فوق العاده ظریف، که انیماترونیک (Animatronik) نامیده می شوند ، به کمک موتورهای الکتریکی و ابزارهای هیدرولیک ( و کسی به جای آنها حرف بزند ) باور حیات را بسادگی به افراد القاء میکنند .
شکل 1-3- یکی از انیماترونیک های والت دیسنی
از حقه های سادة یونانیان و مصریان باستان گرفته شده تا انیماترونیک های پیچیدة والت دیسنی (که به معجزة بیشتر شبیه هستند ) ، همة این ماشینها در یک اصل ساده مشترکند، آنها فقط به یک سلسله حرکات از پیش تعیین شده را باز تولید و تکرار می کنند .
ماشینهای تولید
از همان شروع انقلاب صنعتی کارخانه ها با مشکلی به نام تأمین نیروی کار ماهر روبرو شدند . با اینکه نیروی آب ، بخار ، گاز و برق به انسان کمک می کرد، اما نقش اصلی را همچنان مردان ،زنان ، و کودکانی بر عهده داشتند که در ازای مزد ناچیز در کارخانه ها روز خود را شب می کردند . در این شرایط بود که ایدة اتوماسیون بسرعت به در میان کارخانه رواج یافت . اما بزودی روشن شد که ماشینی که بتواند حتی یک کار ساده (مانند تبدیل مفتول فولادی به گیره های کاغذی ) را بطور کاملاًخودکار انجام دهد؛ ماشینی بغایت پیچیده خواهد بود. کارخانة کاملاً خودکار هنوز هم فقط یک رؤیاست ( رؤیایی که متعلق به فیلمهای علمی – تخیلی مانند فیلم جذاب و دیدنی ادوارد دست قیچی ) و در کارخانههای امروزی برای هر کار خاص یک ماشین خاص وجود دارد : ماشین برش ، ماشین خمکاری ، ماشین جوشکاری و مانند آنها .
اما ورود اتوماتون ها به صنعت تا زمان امکان برنامه ریزی آنها عملی نشد ؛ روباتیکه نتواند برای موقعیتهای مختلف برنامه ریزی شود ، از ارزش عملی چندانی برخوردار نیست . اتوماتون ها ( یا روباتها ) از ماشینهای خودکار قدیمی یک گام جلوتر بودند: آنها ایمنی بیشتری برای کارگران تأمین می کردند، چون آنها ذاتاً نیازی به همراهی کارگران نداشتند و می توانستند بدون هیچگونه کمکی کار خود را به خوبی انجام دهند (شکل 1-4 را ببینید )
شکل 1-4- یک روبات جوشکار
مهمترین قسمت مکانیکی یک روبات کارگر بازوی آن است ( شکل 1-5) بازوی روبات یک «دست » مکانیکی تخصصی یافته است که برای انجام یک یا چند وظیفة خاص طراحی شده است هر بازوی روباتی می تواند بر طبق برنامه ریزی انجام شده در مغز آن کارهای مختلفی را انجام دهد علاوه بر آن این امکان نیز وجود دارد که یک روبات بتواند بازوهای مختلفی داشته باشد .
روباتها دریچة جدیدی برروی اکتشافات عملی گشودهاند. امروزه به کمک روباتها به جاهایی می توان سفر کرد که در گذشته تصور آن هم دشوار بود :سفر به سایر کرات منظومة شمسی مانند مریخ ، سفر به اعماق فضا یااقیانوسها ،یا سفر به نقاط صعب العبور مانند قطب جنوب و حتی قلة کوههای آتشفشان در شکل 1-6 روباتهای مریخ نورد ناسا بنامهای اوپورچونیتی و پت فایندر را می بینید .
روباتهای افسانهای
با اینکه افسانه های زیادی دربارة روباتها و موجوداتی با حیات مصنوعی نقل شده است ، اما در این افسانه ها بروشنی معلوم نیست این هیولاها چگونه خلق شده اند . در داستانهای گولوم و فرانکشتین هیچ توصیف واقعی از نحوة خلایق هیولاوجود ندارد و حتی در داستان عملی تر کارل چاپک روباتها مخلوقاتی از جنسی سیتوپلاسم مرموز هستند ، نه موجوداتی مکانیکی . اما روباتهای واقعی ماشینهای ظریفی هستند که بر طبق یک نقشة فنی دقیق ساخته می شوند. بااین حال ، همیشه این تصور ( یا ترس ) وجود داشته است که روباتها بتوانند از خالق خود یعنی انسان پیشی بگیرند.
فرمت فایل : PDF, word همراه با Datasheets
تعداد صفحات:80
فهرست مطالب:
مقدمه..............................................6
1 قوانین مسابقه....................................9
1-1 مسابقات سال 2005.............................................9
2-1 تعریف............................................................10
3-1 مشخصه های طراحی.........................................10
4-1 میدان مسابقه.....................................................10
5-1 امتیازدهی........................................................11
2 منطق فازی....................................12
1-2 مجموعه های فازی............................................13
2-2 متغیرهای زبانی................................................14
3-2 استدلال و استنتاج تقریبی.....................................14
3 الکترونیک ربات.............................16
1-3 شماتیک مدار...................................................16
2-3 تغذیه ربات......................................................20
3-3 بینایی ربات.....................................................22
4-3 مغز ربات.......................................................25
5-3 واسط برنامه ریزی............................................35
3-6 حرکت ربات....................................................36
3-7 قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند.................41
4 کنترل...........................................42
1-4 روشهای غیرکلاسیک کنترل................................43
2-4 کنترل کننده های فازی........................................44
3-4 کنترل کننده های عصبی.....................................51
4-4 کنترل کننده های فازی-عصبی.............................52
5-4 کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند...............54
5 هوشمندی و کامپیوتر........................57
1-5 فلوچارت برنامه................................................58
2-5 برنامه ربات هوشمند به زبان C++.......................64
5-3 برنامه ریزی میکروکنترلر..................................72
6 مکانیک ربات.................................73
فهرست منابع کتاب شناختی
قدر دانی
________________________________________
فهرست تصاویر و جداول
1
انواع مسیرهای مسابقۀ ربات خط یاب........................12
جدول امتیازات مسابقۀ ربات خط یاب........................12
2 .........................................................
3
مدار میکرو، استپ موتورها و درایورهایشان...............18
مدار مقایسه کننده ها و سنسورها...............................19
مدار LEDها.......................................................19
مدار بایاسینگ سنسورهای مادون قرمز......................20
شماتیک کلی مدار.................................................20
رگولاتور و مدار آن..............................................22
مدار داخلی مقایسه کنندۀ LM324............................24
ساختار و موقعیت پایه های سنسور JK15013............25
انواع میکروکنترلرهای AVR بر حسب پسوند............27
ولتاژهای عملیاتی و فرکانسهای کاری میکروکنترلر سری ATmega32...........................................................29
فیوزبیتهای میکروکنترلر سری ATmega32.............30
انواع بسته بندیهای میکروکنترلر سری ATmega32...31
معرفی پورتهای I/O میکروکنترلر سری ATmega32 ...
.......................................................................33
مشخصۀ بعضی از انواع استپ موتورها....................37
مدار داخلی درایور ULN2003..............................39
نمایش سیمپیچهای استاتور در یک موتور پله ای 4 فاز...40
راه اندازی استپ موتور به روش تک فاز...................40
راه اندازی استپ موتور به روش دو فاز.....................41
راه اندازی استپ موتور به روش Half-Step..............41
4
نمونۀ یک تابع گوسی.............................................49
دیاگرام بلوکی یک سیستم کنترل کنندۀ فازی.................51
دیاگرام کلی یک سیستم کنترلی فازی-عصبی...............54
انواع حالاتی که ربات خط یاب می تواند روی خط قرار گیرد.......................................................................55
فضای ورودی و توابع عضویت ربات هوشمند فازی.....55
فضای خروجی ربات هوشمند فازی..........................56
خروجی های ربات هوشمند فازی.............................57
5
فلوچارت اصلی برنامۀ ربات خط یاب هوشمند..............60
فلوچارت بخش ورودی و تعیین سرعت در ربات خط یاب هوشمند....................................................................61
فلوچارت تعیین زمان تأخیر بین استپها و تعیین جهت چرخش موتورها........................................................62
فلوچارت تصمیم گیری در زمان ندیدن خط..................63
فلوچارت فرمان حرکت ربات..................................64
6 ........................................................
مقدمه:
قرن بیست و یکم، سن کودکی علم انسان است که در پی عصر انقلاب صنعتی و سیستمهای بزرگ مکانیکی، عصر بخار و عصر جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات که به ترتیب در قرون هجدهم، نوزدهم و بیستم شکوفا شدند، آمده است. قرن بیست و یکم، عصر تکنولوژی اطلاعات و سیستمهای هوشمند است. مادر تمام این علوم، قویترین نیروی خلقت یعنی قوۀ تخیل انسان می باشد. انسان برای دستیابی آسانتر به آرزوها و خواسته هایش و به عبارتی، خواسته یا ناخواسته به منظور پیشرفت و تکامل خویش، همواره در تخیلاتش، به دنبال استفاده از ماشینهایی جهت برآورده کردن نیازهای خود بوده است که نمونه های بارز آن را در بسیاری از نوشته ها و فیلمهای علمی و تخیلی می توان دید. در این بین نویسندگانی چون «هوگو گرنسبک» و «ایزاک آسیموف» بررسیهای زیادی را در زمینۀ ماشینهای اتوماتیک ، هوش مصنوعی و رباتها انجام داده اند. به ویژه آثار «هوگو گرنسبک» که در بسیاری از داستانهای خود مفاهیم الکترونیک را بکار برده است.
هرچند کلمۀ «ربات» اولین بار در سال 1921 توسط رمان نویسی اهل چکسلواکی بنام «کارل کاپک» در یکی از کتابهایش بکار رفت، ولی منشأ علم رباتیک را بایستی در زمان یونان باستان دانست، آن زمانی که اولین مجسمه های متحرک ساخته شدند.
«کارل کاپک» در کتا ب خود خدمتگزاران مکانیکی را به نمایش در آورد که قادر بودند کلیۀ کارهای یک انسان را انجام دهند. در واقع «ربات» معادل کلمۀ «کارگر» در زبان چک و به معنی «برده» می باشد. از آن زمان تا کنون ربات را به عنوان موجودی مکانیکی که توانایی انجام بعضی از کارها یا حداقل تقلید یکی از رفتارهای انسان را دارد، می شناسند.
نمونه هایی از رباتها را از ابتدا تا کنون به شرح زیر مرور می کنیم:
سال 270 پیش از میلاد، مهندسی یونانی بنام «کرسیباس» بوسیلۀ قطعات متحرک ، ارگ های بادی و ساعتهای آبی را ساخت. در قرن اول پیش از میلاد،«هرو دی الکسندریا» آزمایشاتی را با پرنده های مکانیکی طراحی و به مرحله اجرا در آورد. در سال 770 میلادی، ساعتسازی سوئیسی بنام «پیر جاکت دروز» سه آدمک مکانیکی ساخت که قادر به نواختن موسیقی با استفاده از ارگ، کشیدن اشکال ساده و نگارش بودند. یکی از معروف ترین فیزیکدانان بنام «نیکلا تسلا» نیز در این زمینه اثری مهم از خود به جای گذاشت، یک زیردریایی مجهز به کنترل رادیویی.
امروزه ربات را سیستمی مکاترونیکی، مطیع و فاقد شخصیت که در دو نوع «هوشمند» و «غیر هوشمند» (فرمان پذیر از انسان) قابل ساخت است، تعریف می کنند.
در طول دو دهۀ اخیر از به هم پیوستن علوم مهندسی الکترونیک، برق، کنترل و کامپیوتر با مهندسی مکانیک جهت طراحی و ساخت سیستمهای پیشرفته و پیچیدۀ هوشمند و مدرن، زمینۀ جدیدی در مراکز آموزشی و پژوهشی کشورهای مختلف دنیا بخصوص در آمریکا، اروپا و ژاپن بوجود آمده است. واژۀ مکاترونیک جهت هرچه بهتر معرفی کردن این زمینۀ چند تخصصی انتخاب گردیده و بطور چشمگیری این واژه مورد قبول مراکز علمی و صنعتی قرار گرفته است. سالانه همایشهای علمی متعددی هم با این نام جهت ارائه مقالات علمی در سرتاسر دنیا تشکیل می گردد. از جمله کاربردهای آن نیز می توان به مصارف صنعتی، پزشکی، نظامی، خانگی و ... اشاره کرد.
یک سیستم مکاترونیکی در واقع متشکل از سیستمهای مختلفی است که عامل اصلی آن حرکت در یک یا چند قسمت از آن سیستم بوده و استفاده از سنسورهای دقیق هوشمند جهت اندازه گیری پارامترهای مختلف و استفاده از الگوریتمهای هوشمند کامپیوتری جهت اعمال فرامین کنترلی به قسمتهای عمل کننده نیز جزء احتیاجات اصلی هرسیستم مکاترونیکی هستند.
از آنجا که به هنگام مطالعۀ کاربردها و مدارات مربوط به مکاترونیک و رباتیک، در بسیاری از موارد این دو مبحث در کنار هم قرار می گیرند، بنابراین دارای نکات مشترک زیادی نیز می باشند. این امر به این دلیل است که به هنگام تحلیل و بررسی بسیاری از واحدهای درسی علم مکاترونیک، مشاهده می کنیم که این مباحث، عملکرد و ساختمان رباتها را تحت پوشش قرار می دهند. از طرفی دیگر واحدهای درسی رباتیک نیز با ساختمان دستگاهها و وسایلی سروکار دارند که ترکیبی از مکانیک و الکترونیک و البته در سطوح پیشرفتۀ آن هوش مصنوعی می باشند. اغلب طرحهای مربوط به رباتیک و مکاترونیک مدرن درجه ای از هوشمندی را شامل می شوند. و در آخر اینکه رباتیک تنها، شاخه ای از مکاترونیک می باشد.
امروزه استفاده از تکنولوژی ربات در زمینههای مختلف صنعت و اتوماسیون، افزایش چشمگیری یافته است. یکی از شاخههای این تکنولوژی، رباتهای متحرک می باشد که در صنایع هواپیماسازی و خودروسازی، ساخت وسایل الکترونیکی و لوازم خانگی و... کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در واقع اولین نسل رباتهای واقعی نیز، رباتهای صنعتی می باشند که به عنوان ماشینهای کاربردی سازنده وسایل، که وظیفۀ انجام کارهای خطرناک، تکراری و خسته کننده را به عهده دارند، به دنیای مدرن ما وارد شدند. افزایش استفاده از رباتهای متحرک، به همراه نیاز به دقت عملکرد بالای آنها موجب شده است تا مسئلۀ طراحی کنترلکننده های این سیستمها از اهمیت بالایی برخوردار شود. نسلهای برتر اینگونه رباتها را در انواع هوشمند آنها می توان یافت که بعضی از آنها عبارتند از رباتهای جنگجو، انسان نما، صخره نورد، مین یاب، امدادگر، خط یاب، نقاش، ماوز (لابیرنت )، خدمتکار، فوتبالیست.
در این پایاننامه سعی بر آن است که طراحی و ساخت ربات خط یاب را که یکی از رباتهای کلاسیک در نسل جدید می باشد، با یکی از جدید ترین و بهترین روشهای کنترلی شناخته شده و به ساده ترین نحو آموزش دهیم. بدین منظور سطح متوسطی از دانش روز در ارتباط با مدارهای الکترونیکی، طراحی و پیاده سازی آنها، همچنین دربارۀ میکروکنترلرها و برنامه نویسی آنها الزامی است. لذا آگاهی از نحوۀ کار میکروکنترلرهای AVR، سنسورهای مادون قرمز(IR) و بایاسینگ آنها، مقایسه کننده های آنالوگ، استپ موتور و درایو(راه اندازی) آنها وهمچنین مهارت در برنامه نویسی به زبان C توصیه می شود.
روش کنترلی بکار رفته در این ربات، کنترل فازی می باشد که سعی بر آن است تا در این پروژه هرچند ساده ولی در حد نیاز، آن را آموزش دهیم. لذا در این باره نیازی به دانش قبلی نیست و جهت یادگیری آن تنها به فصل چهارم این پروژه بسنده می کنیم.
ابتدا قوانین و کلیاتی پیرامون مسابقات رباتهای خط یاب را مورد بررسی قرار داده و سپس اشارهای به تاریخچۀ پیدایش مجموعههای فازی و منطق فازی خواهیم داشت؛ بعد از مطرح نمودن مقدمات منطق فازی، جهت تشریح و آشنایی با بخشهای مختلف علم مکاترونیک و رباتیک طی فصلهایی متوالی به توضیح بخشهای مختلف تشکیل دهندۀ این علم نوین می پردازیم. عمده بحث و تمرکز این پایان نامه حول معرفی و ساخت ربات خط یابی است که هدایت آن تماما ً به صورت هوشمند و با کنترل فازی صورت گرفته است.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش) , pdf
تعداد صفحات:110
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فصل اول : کلیات--------------------------------------------------------------------- 5
1-1 چشم انداز کلی ---------------------------------------------------------- 6
2-1 عملکرد دستگاه --------------------------------------------------------- 7
فصل دوم : مکانیک دستگاه --------------------------------------------------------- 8
1-2 موتورها ------------------------------------------------------------ 9
2-2 روش های راه اندازی موتورها -------------------------------------- 11
3-2 نحوه قرار گیری پایه ها --------------------------------------------- 14
فصل سوم : سخت افزار ----------------------------------------------------------- 16
1-3 بلوک دیاگرام کلی سخت افزار -------------------------------------- 17
2-3 میکروکنترلر ------------------------------------------------------- 19
3-3 صفحه کلید -------------------------------------------------------- 33
4-3 نمایشگر ----------------------------------------------------------- 35
5-3 راه انداز موتور ---------------------------------------------------- 36
6-3 سیستم فیدبک -------------------------------------------------------- 46
7-3 محاسبات دقت و موقعیت دستگاه ------------------------------------ 50
8-3 بخش تغذیه دستگاه -------------------------------------------------- 52
9-3 مدارات مربوط به سخت افزار ---------------------------------------- 53
فصل چهارم : نرم افزار -------------------------------------------------------- 60
1-4 بلوک های برنامه ---------------------------------------------- 61
2-4 فلوچارت وتوضیح سابروتین ها -------------------------------- 63
3-4 ریز برنامه نوشته شده------------------------------------------- 69
منابع و مراجع : ----------------------------------------------------- 106
چکیده:
1-1 چشم انداز کلی:
با توجه به پیشرفت علو م و فنون در تمام زمینه ها و ارتباط لاینفک اکثر علوم با هم در ز مینه های مختلف
در دنیای مدرن امروز نیاز های بشری به این سو پیش می رود که با هماهنگی و همکار ی متخصصین هر
رشته را تا حد امکان براورده سازند و در این زمینه با توجه به وسعت علوم برق و الکترونیک و کامپیوتر؛
کنترل دستگاها و وسایل پیرامون ما که با انها سروکار داریم بیش از پیش به چشم می خور د. پروژه ای
که اینجانب روی ان فعالیت کرده ام مربوط به سیستمی است که بصورت اتوماتیک و با توجه به برنامه
کنترلی که توسط میکروکنترلر AVRاجرامیشود قسمت های مکانیکی با وارد کردن تاریخ سال میلادی- ماه-روز
ساعت اقدام به به جهت یابی دقیق به سمت یک ستاره یا صورت فلکی می نماید که در حقیقت یک نوع پایه
تلسکوپ یا پایه دوربین هوشمند می باشد که می تواند درتحقیقات علوم فضایی و نجوم کاربرد داشته باشد و
همچنین با اندکی تغییر شکل در قسمت های مکانیکی می توان به عنوان گیرنده های هوشمند استفاده شود.
.
2-1 عملکرد دستگاه:
دستگاه ساخته شده یک سیستمی است که با استفاده از میکرو کنترلر AVR و دو عد د استپ موتور و
قطعات جانبی و مکانیکی اقدام به هدف گیری ستاره یا صور فلکی می نماید بدین ترتیب که با توجه به
اطلاعات مربوط به یک ستاره یا صورت فلکی که در حافظه FLASH میکرو ذخیره می شود
(طبق جداول خاصی ) میکرو با توجه به این اطلاعات و با وار د کردن نام ستاره یا صورت
فلکی مورد نظر و تاریخ و ساعت ( در صورت بودن در مد دستی ) تلسکوپ به سمت ان ستاره
با صورت فلکی هدف گیری می شود و اطلاعات مربوط به زاویه قرار گرفتن نسبت به نقطه
صفر و همچنین فیدبک اندازه گیری شده روی LCD به نمایش در می اید . دقت اندازه گیری
در سیستم فوق 2 درجه میباشد ولی با لوازم استفاده شده این دقت تا حد قابل قبولی تا
1 در جه هم می رسد .