تاریخچه روبات

ریخچه روبات

-------------------------------------------
روبات : کلمه « روبات » یا « روبوت » از نمایشنامه علمی – تخیلی کارل چاپک نویسنده دهه 1920 چک واسلواکی اقتباس شده است . چهل سال پس از این تکنولوژی جدید « روبوتیک صنعتی » پا به عرصه گذاشت و امروز روبت ها دست های مکانیکی بسیار خودکارند که کامپیوتر آنها را هدایت می کند .
کاربرد های صنعتی روبات ها را در زمان کنونی می توان به سه گروه زیر دسته بندی کرد :
1) حمل مواد ، تخلیه و بار گیری : در این حالت کار روبات ها ، جابه جه کردن مواد و قطعات از جایی به جایی دیگر است .
2) کاربردهای فرایندی : این کاربرد ها عبارتند از نقطه جوشکاری ، جوش کاری قوسی ، رنگ پاشی و عملیاتی که در آنها وظیفه روبات کاربرد ابزاری خاص برای انجام برخی کارهای تولیدی در کارگاه هاست .
3) مونتاژ و بازرسی : هر دو کارهای متمایز در این گروه قرار می گیرند . مونتاژ با روبات توجه بسیاری را به خود جلب کرده است ، زیرا امکانات بالقوه زیبادی دارد . روبات های بازرسی نیز با استفاده از حساسه ها ، مشخصات محصول را اندازه گیری می کنند .
در سه جدول آتی تاریخچه مختصری از پیشرفت تکنولوژی روبات ها ، تعداد روبات های ساخته شده ، و کارهای امروز و فردای روبات ها را تقدیم می داریم .
سیر تاریخی پیشرفت های تکنولوژی روبوتیک و کاربردهای مهم روبوت
نیمه های قرن هیجدهم جی دو وکانسون عروسکهای مکانیکی به اندازه انسان ساخت که موزیک می نواختند
1801 ژاکار دستگاهی برای بافندگی ساخت که برنامه پذیر بود
1805 « میلادرت » عروسکی مکانیکی ساخت که می توانست نقاشی کند .
1946 « جی سی دول » مخترع امریکایی وسیله ای برای کنترل ساخت که می توانست علائم الکتریکی را به طور مغناطیسی ثبت کند و آنها را دوباره برای کار یک ماشین مکانیکی باز سازی نماید .
1951 ساخت تله اپراتور ( بازوی مکانیکی با منترل از راه دور ) برای کار با مواد پرتوزا ( رادیو تکتیو )
1952 اولین نمونه ماشین کنترل عددی پس از چند سال کار در MIT به نامیش در آمد . بخشی از زبان برنامه ریزی آن ( Automatically Programmed Tooling ) APT بعدها تکامل یافت و در سال 1961 منتشر شد .
1854 « کن داورد » مخترع بریتانیایی تقاضای ثبت اختراع روبوت را مطرح کرد .
1959 شرکت پلانت نخستین روبوت تجاری را عرضه کرد . این روبوت با بادامک و کلید حدی کنترل می شد .
1960 نخستین روبوت یونی میت « unimate » بر پایه « انتقال برنامه ریزی شده کالا » عرضه شد . این روبوت دارای محرک هیدرولیکی بود و در آن از اصول کنترل عددی برای مهار بازوی مکانیکی استفاده شده بود .
1961 در کارخانه فورد ، روبوتی یونی میت برای راهبری ماشین ریخته گری تحت فشار نصب شد .
1966 یک شرکت نروژی روبوتی برای رنگ پاشی نصب کرد .
1968 روبوت سیاری به نام شیکی ( Shaky ) در موسسه پژوهشی +استانفورد ساخته شد . این روبوت دارای حساسه های گوناگون از جمله دوربین حساسه های لمسه کننده بود و می توانست به اطراف حرکت کند .
1971 « دست استانفورد » یک دست برقی روبوت بود ، در دانشگاه استانفورد ساخته شد .
1973 تین زبان برنامه ریزی روبوت کامپیوتری به نام ویو « Wave » و به دنبال آن زبان ال « AL » در موسسه پژوهشی استانفورد عرضه شد . بعدها این دو زبان به زبان تجاری وال « VAL » تبدیل شدند .
1974 شرکت « آ.ث .آ » روبوتی کاملاً برقی به نام IRb6 عرضه داشت .
1974 شرکت سین سیناتی روبوت T3 را با کنترل کامپیوتری عرضه کرد .
1975 روبوت « زیگما » ی « الیوتی » در عمیلات مونتاژ به کار گرفته شد ؛ این یکی از نخستین کاربردهای روبوت در خط مونتاژ بود .
1978 روبوت RUMA ( ماشین یونیورسالبرنامه پذیر برای مونتاژ )
عرضه شد .
1980 سیستم « برداشتن از جعبه » با روبوت در دانشگاه ردآیلند به نمایش درآمد . این روبوت توانست با استفاده از بینایی ماشین ، قطعات پراکنده را از جعبه بردارد .
1981 یک روبوت با محرک مستقیم در دانشگاه « کارنگی ملون » ساخته شد . در این روبوت از یک الکتروموتور نصب شده روی بازوی مکانیکی ، بدن استفاده از رابط های مکانیکی معمول در اکثر روبوت ها ، استفاده شده بود .
1982 شرکت IBM پس از چند سال تلاش روبوت RS-1 را عرضه کرد که دارای قابی جعبه ای بود و از بازویی با لغزنده قطری استفاده می کرد . در برنامه آن از زبان برنامه ریزی AMC ( تهیه شده بوسیله IBM ) استفاده شده بود .
1983 گزارش هایی در مورد پژوهش های شرکت وستیتگهاوس به سرپرستی بنیاد علوم امریکا در مورد « سیستم مونتاژ برنامه پذیر و قابل تطبیق » منتشر شد که طرح آزمایشی برای برنامه ریزی انعطاف پذیر خط مونتاژ با استفاده از روبوت محسوب می باشد .
1984 چند نوع سیستم برنامه ریزی غیر مستقیم در نمایشگاه روبوت 8 عرضه شد . این سیستم ها این امکان را فراهم آورده که برنامه روبوت را بتوان با استفاده از تبادل گرافیکی بر روی کامپیوتر های شخصی تهیه و سپس به روبوت منتقل کرد .
 

منبع:

 کتاب دائره المعارف مصور زرین - غلامرضا طباطبائی مجد - انتشارات زرین

در مورد روبات های دکتر

پژوهشگران ژاپنی نمونه اولیه یک روبات را ساخته‌اند که از طریق یک برش وارد بدن می‌شود و در درون آن اعمال پزشکی انجام می‌دهد. پژوهشگران ژاپنی نمونه اولیه یک روبات را ساخته‌اند که از طریق یک برش وارد بدن می‌شود و در درون آن اعمال پزشکی انجام می‌دهد. به گزارش خبرگزاری فرانسه این روبات سوسک‌مانند که ۵ گرم وزن و ۲ سانتی‌متر درازا دارد، نتیجه سه‌ سال کار پژوهشگران دانشگاه ریتسومیکان و همکارانشان است. این روبات کوچک که ابزارهای پزشکی مختلفی شامل یک دوربین کوچک، حسگرها و یک انژکتور تحویل دارو را تلفیق می‌کند، ممکن است نیاز به جراحی را کاهش دهد. داده‌های بدست آمده از روبات با یک سیم باریک به کامپیوتر منتقل می شود، هر چند پژوهشگران امیدوارند یک فرستنده هم برای این روبات بسازند. پیش از این روبات‌های مینیاتوری برای درون بدن طراحی شده‌اند که بلعیده می‌شوند و تنها می‌توانند عکس بگیرند، گرچه پژوهشگران آمریکایی نیز در حال کار بر روی یک روبات کوچک هستند که از طریق یک برش وارد بدن می شود تا مشکلات قلبی را درمان کند. توضیح در مورد روبات آشنایی با روباتیک روبات چیست؟ روبات یک ماشین الکترومکانیکی هوشمند است با خصوصیات زیر: ·  می توان آن را مکرراً برنامه ریزی کرد. ·  چند کاره است. ·  کارآمد و مناسب برای محیط است. اجزای یک روبات: ·  وسایل مکانیکی و الکتریکی:  شاسی، موتورها، منبع تغذیه، ... ·  حسگرها (برای شناسایی محیط): دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound، ... ·  عملکردها (برای انجام اعمال لازم) بازوی روبات، چرخها، پاها، ... ·  قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم): حرکت در یک جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام، ... ·  قسمت کنترل (برای راه اندازی و بررسی حرکات روبات): نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، کنترل مسیر، ... تاریخچه روباتیک: - حدود سال 1250 م: بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد که       درآن، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می کردند. با دیدن این روبات، سنت توماس آکویناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد، میزبان آهنی را تکه تکه کرد و بیشاب را ساحر و جادوگر خواند. - سال 1640 م: دکارت ماشین خودکاری به صورت یک خانم ساخت و آن را Ma fille Francine " می نامید. این ماشین که دکارت را در یک سفر دریایی همراهی می کرد، توسط کاپیتان کشتی به آب پرتاب شد چرا که وی تصور می کرد این موجود ساخته شیطان است. - سال 1738 م: ژاک دواکانسن (Jacques de Vaucanson) یک اردک مکانیکی  ساخت که از بیش از 4000 قطعه تشکیل شده بود. این اردک می توانست از خود صدا تولید کند، شنا کند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع کند. امروزه در مورد محل نگهداری این اردک اطلاعی در دست نیست. - سال 1805 م: عروسکی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد که می توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی کند. - سال 1923 م: کارل چاپک (Karel Capek) برای اولین بار از کلمه روبات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده کرد. کلمه روبات از کلمه چک robota گرفته شده است که به معنی برده و کارگر مزدور است. موضوع نمایشنامه چاپک، کنترل انسانها توسط روباتها بود، ولی او هرگونه امکان جایگزینی انسان با روبات و یا اینکه روباتها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، یا تنفر پیدا کنند را رد می کرد. - سال 1940 م: شرکت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپارکو (Sparko) ساخت که هم از قطعات مکانیکی و هم الکتریکی در ساخب آن استفاده شده بود. این اولین باری بود که از قطعات الکتریکی نیز همراه با قطعات مکانیکی استفاده می شد. - سال 1942 م: کلمه روباتیک (robatics) اولین بار توسط ایزاک آسیموف در یک داستان کوتاه ارائه شد. ایزاک آسیموف (1920-1992) نویسنده کتابهای توصیفی درباره علوم و داستانهای علمی تخیلی است. - دهه 1950 م: تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت کرد و صنعت کنترل متحول شد. سؤلاتی مطرح شدند. مثلاً: آیا کامپیوتر یک روبات غیر متحرک است؟ - سال 1954 م: عصر روبات ها با ارائه اولین روبات آدم نما توسط جرج دوول (George Devol) شروع شد. امروزه، 90% روباتها، روباتهای صنعتی هستند، یعنی روباتهایی که در کارخانه ها، آزمایشگاهها، انبارها، نیروگاهها، بیمارستانها، و بخشهای مشابه به کارگرفته می شوند. در سالهای قبل، اکثر روباتهای صنعتی در کارخانه های خودروسازی به کارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از روباتهای موجود در دنیا در کارخانه های خودروسازی به کار گرفته می شوند. مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند.   برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از روبات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند. - سال 1956 م: پس از توسعه فعالیتهای تکنولوژی یک که بعد از جنگ جهانی دوم، یک ملاقات تاریخی بین جورج سی.دوول(George C.Devol) مخترع و کارآفرین صاحب نام، و ژوزف اف.انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) که یک مهندس با سابقه بود، صورت گرفت. در این ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسیموف پرداختند. ایشان سپس به موفقیتهای اساسی در تولید روباتها دست یافتند و با تأسیس شرکتهای تجاری، به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شرکت Unimate برگرفته از Universal Automation را برای تولید روبات پایه گذاری کرد. نخستین روباتهای این شرکت در کارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام کارهای دشوار در خودروسازی به کار گرفته شد. انگلبرگر را "پدر روباتیک" نامیده اند. - دهه 1960 م: روباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند. انجمن صنایع روباتیک این تعریف را برای روبات صنعتی ارائه کرد: "روبات صنعتی یک وسیلة چند کاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است که برای جابجایی قطعات، مواد، ابزارها یا وسایل خاص بوسیلة حرکات برنامه ریزی شده، برای انجام کارهای متنوع استفاده می شود." - سال 1962 م: شرکت خودروسازی جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به کار گرفت. - سال 1967 م: رالف موزر (Ralph Moser) از شرکت جنرال الکتریک (General Electeric) نخستین روبات چهارپا را اختراع کرد. - سال 1983 م: شرکت Odetics یک روبات شش پا ارائه کرد که می توانست از موانع عبور کند و بارهای سنگینی را نیز با خود حمل کند. - سال 1985 م: نخستین روباتی که به تنهایی توانایی راه رفتن داشت در دانشگاه ایالتی اهایو (Ohio State Uneversity) ساخته شد. - سال 1996 م: شرکت ژاپنی هندا (Honda) نخستین روبات انسان نما را ارائه کرد که با دو دست و دو پا طوری طراحی شده بود که می توانست راه برود، از پله بالا برود، روی صندلی بنشیند و بلند شود و بارهایی به وزن 5 کیلوگرم را حمل کند   و داستان ادامه دارد ... روباتها روز به روز هوشمندتر می شوند تا هرچه بیشتر در کارهای سخت و پر خطر به یاری انسانها بیایند.       قانون روباتیک مطرح شده توسط آسیموف: 1- روبات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند. 2- روباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند. 3- روباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند. مزایای روباتها: 1-  روباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند. 2-  روباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند. 3-  روباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد. روباتها هیچگاه خسته نمی شوند. 4-  دقت روباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو اینچ دقت دارند. 5-  روباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند ولی انسانها در یک لحظه تنها یک کار انجام می دهند. معایب روباتها: 1-  روباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب می تواند بسیار خطرناک باشد. 2-  روباتها هزینه بر هستند. 3-  قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند. قسمت های یک روبات قسمتهای مکانیکی یک روبات نمونه ای از روبوت پرتابگر ساخته شده توسط دانش آموزان استان اصفهان این قسمت ها شامل سازه مکانیکی روبوت به همراه نیروی محرکه روبوت می شود که مجموعاً علاوه بر شکل دهی به روبوت قابلیتهای حرکتی روبوت را نیز ایجاد می کنند. سازه مکانیکی معمولاً به گونه ای ساخته می شود که همه حالاتی که روبوت در آن قرار خواهد گرفت را پشتیبانی نماید. مثلاً اگر روبوت شما قرار است یک وزنه 100 کیلوگرمی را جابجا نماید سازه مکانیکی روبوت اولین قسمتی است که باید سازگاری کامل با این وزنه داشته باشد. وقتی می گوییم سازگاری کامل یعنی اولاً مقاومت کافی در برابر این وزن و ثانیاً شکا آن به گونه ای باشد که بتواند وزنه را به راحتی جابجا کند ممکن است در محیط محدودیتی برای روبات شما وجود داشته باشد ، مثلاً ارتفاع روبوت یا وزن آن به دلیلی محدود باشد که این موارد نیز از جمله مواردی است که سازه روبوت باید با آنها همخوانی داشته باشد. با توجه به نکات ذکر شده ، بهترین جنس را برای ساختن روبوت انتخاب می کنند برای انتخاب مواد اولیه نکاتی مانند وزن ، مقاومت کششی و خمشی ، جنس ، قیمت ، قابلیت انعطاف پذیری و ... مورد توجه قرار می گیرد. در صورتی که می خواهید روبوتی جهت پروژه های دانشجویی یا دانش آموزی خود بسازید، چوب – آلومینیوم – پلاستیک فشرده – تفلون و ... جزو گزینه های اساسی شما هستند که باید با توجه به شرایط خود یکی از آنها را انتخاب نمایید. برای طراحی و ساخت روبوت دقت کنید که روبات شما باید بیشترین پایداری ممکن را داشته باشد که رابطه مستقیم به شکل روبات و مرکز ثقل آن دارد، مثلاً روبوتهای کوچک که ارتفاع زیادی دارند از پایداری خوبی برخوردار نخواهد بود و با کمترین نیرویی امکان واژگونی آنها وجود دارد. اگر روبات شما دارای چرخ برای حرکت است جنس و اندازه چرخ یکی از اساسی ترین مسائلی است که می تواند میزان توانایی روبوت را مشخص کند. چرخ روبوت را با توجه به جنس مکانی که روبوت باید در آن حرکت کند به گونه ای انتخاب کنید که بیشترین ضریب اصطکاک را داشته باشد. در واقع عامل انتقال انرژی چرخا به زمین و در نتیجه حرکت روبوت، اصطکاک چرخا با زمین است. اگر شما نیروی محرکه بسیار قوی در اختیار داشته باشد ولی چرخ های ماشین دست سازتان بر روی زمین سر بخورد قطعاً نتیجه مناسبی نخواهید گرفت. اصولاً چرخ را می توانید از ماشین های اسباب بازی خراب جدا کرده و استفاده کنید یا از تفلون و یا چوب خراطی شده جهت ساخت چرخ استفاده کنید. با کمی جستجو ممکن است چرخ های مناسبی در بازار پیدا کنید. در صورتی که چرخ شما روکش مناسبی ندارد و ضریب اصطکاک آن کم است باید یه گونه ای این مشکل را حل کنید. اگر روبوت بر سطح صاف و محکمی مانند چوب حرکت می کند، لاستیک های ژله ای بهترین گزینه هستند در صورتی که هیچ امکاناتی در اختیار ندارید می توانید از دستکشهای آشپزخانه استفاده کنید ! چند لایه دستکش یا چیزی شبیه به آن ( مانند بادکنک ) بر روی چرخ های روبوت خود بکشید و محکم چسب بزنید خواهد دید که چسبندگی روبوت شما بر روی زمین چقدر افزایش خواهد یافت. چرخ روبوت را باید در اندازه ای انتخاب کنید که در هنگام حرکت قدرت و سرعت مناسب را برای شما ایجاد کند. اصولاً هر چقدر قطر چرخ را افزایش دهید سرعت روبوت زیاد شده و در عوض قدرت آن کاهش می یابد. برای بدست آوردن سرعت روبوت خود محیط چرخ آن را بدست بیاورید و در سرعت چرخش آن ضرب کنید در این صورت میزان حرکت در واحد زمان شما بدست خواهد آمد. موتور DC  که توسط گریبکس به چرخ متصل است یکی از مهمترین اجزای یک روبوت نیروی محرکه آن است. برای حرکت دادن سازه ای که ساخته اید نیاز به انرژی مکانیکی دارید. این انرژی معمولا توسط یک موتور الکتریکی تامین می شود. موتور الکتریکی یا اصطلاحاً آرمیچر ها در واقع مبدل های انرژی هستند. موتورهای الکتریکی می توانند انرژی الکتریکی که از ترمینالهای آن وارد می شود را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. انرژی مکانیکی معمولاً به صورت دوران در شافت (محور) موتور ظاهر می شود. دوران این محور (شافت) دو مشخصه اساسی دارد : یکی سرعت دوارن آن و دیگری قدرت آن. از ضرب سرعت خطی (متر بر ثانیه) در نیروی موتور می توانید توان نهایی خروجی آن را محاسبه کنید. با توجه به اینکه گفتیم موتور یک مبدل است، اگر موتور شما ایده آل باشد توان خروجی که بدست می آورید با توان ورودی یعنی انرژی الکتریکی مصرف شده براب خواهد بود. موتورهای الکتریکی انوع مختلفی دارند از جمله استپ موتورها ، سرور موتورها ، موتورهای دی سی DC  ، موتورهای AC  و ... هر یک از موتورهای نام برده شده ویژگی خاصی دارد مثلا استپب موتورها دارای دقت بالایی هستند و با توجه به نوع موتور می توان دقت گردش موتور در حد چند درجه کنترل نمود. به دلیل گستردگی مطلب، انواع موتور در مقوله ای جداگانه مورد بحث قرار خواهد گرفت. در حال حاضر موتور مورد استفاده ما در روبوت های کوچک و ساده موتور DC  می باشد. از ویژگی های اساسی موتورهای DC  این است که جهت حرکت و سرعت حرکت آنها به راحتی قابل کنترل است. با تغییر متوسط  ولتاژ ورودی می توانید سرعت موتور را تغییر دهید و با تغییر پلاریته ( جهت اتصال تغذیه به موتور ) جهت دوران شافت تغییر خواهد نمود. همانگونه که گفتیم توان خروجی از ضرب سرعت در قدرت و با استفاده از فرمول W=f.d بدست می آید. موتور های الکتریکی معمولاً به گونه ای ساخته می شوند که سرعت چرخش شافت آنها بسیار زیاد است ( بر خلاف قدرت خروجی که معمولاً کم است ) این سرعت به طور طبیعی بین 3 تا 10 هزار دور در دقیقه ( RPM ) است. شما می توانید با استفاده از مکانیزم هایی ( مانند چرخ دنده ها و یا تسمه ها ) این سرعت را پایین بیاورید و در عوض به قدرت بیافزایید. در ادامه قصد داریم در مورد انواع مکانیزم های تغییر نسبت سرعت و قدرت صحبت کنبم. نمونه ای از چرخ و زنجیر رایج ترین روش این کار استفاده از تعدادی چرخ دنده است که به مجموع آنها گریبکس گفته می شود. با استفاده از همین روش است که نسبت بین قدرت و سرعت در اتومبیل مشخص می شود. در این روش با کوچک و بزرگ کردن چرخ دنده ها نسبت ورودی به خروجی گریبکس تغییر می نماید. بحث گریبکس و طرز کار بخث گسترده ای است فقط این نکته را ذکر می کنم که اگر نیروی محرکه شما به یک چرخ دنده کوچک متصل باشد، و این چرخ دنده، چرخ دنده بزرگتری را به گردش درآورد به دلیل تفاوتی که در محیط این چرخ دنده ها وجود دارد، چرخ دنده بزرگتر چرخش کمتری خواهد داشت و در نتیجه سرعت آن کاهش یافته و با توجه به اینکه سرعت و قدرت با یکدیگر رابطه عکس دارند، قدرت افزایش خواهد یافت. اگر کمی فکر کنید و چند گریبکس را از نزدیک ببینید به خوبی طرز کار آن برای شما روشن خواهد شد. از انواع دیگر گریبکس ها می توان به گریبکس های حلزونی و گریبکس های مرکب اشاره نمود. علاوه بر گریبکس روش های دیگری مانند استفاده از چرخ و زنجیر ( مانند دوچرخه ) و استفاده از تسمه ( مانند کولر آبی ) برای انتقال و تغییر نسبت انرژی مکانیکی متداول است.  موتور و گریبکس سر هم موتور و گریبکس حلزونی برای تهیه گریبکس می توانید به وسایلی رجوع کنید که موتور و گریبکس به نحوی در آن وجود دارد و قیمت تهیه آنها نیز مناسب است. مثلاً در اسباب بازی های مختلف می توانید موتور و گریبکس در ابعاد گوناگون بیابید. البته اگر در بسیاری از موارد باید از موتور و گریبکس های مرغوب و با توان زیاد استفاده نمایید که می توانید آنها در بازار جستجو کنید. در زیر تصویر چند نمونه از چرخدنده و گریبکس را مشاهده می نمایید. گفتیم که موتور و گریبکس وظیفه تامین انرژی مکانیکی مورد نیاز جهت حرکت بخشهای مختلف روبوت را بر عهده دارند. بنابراین اگر از موتور و گریبکس در قسمت محرکه روبوت استفاده می نمایید، باید خروجی گریبکس که با سرعت مناسب و قدرت نسبتاً زیاد دروان می کند را به گونه ای به چرخ متصل نمایید در اینصورت چرخ روبوت نیز به گردش درآمده و روبوت شما حرکت خواهد کرد. معمولاً برای ساخت روبوت هایی از قبیل مسیریاب ، ماز ، پرتابگر ، امدادگر ، بولینگر ، دریبل زن و ... باید مکانیزیمی ایجاد نمایید که بتوان جهت حرکت روبوت را به دقت کنترل نمود یکی از مکانیزم های متداول استفاده از دو موتور و گریبکس در دو طرف است که در مقاله مربوط به ساخت روبوت نوریاب ( بولینگر ) به تفصیل توضیح داده شده است. در صورتی که روبوت شما قسمت های متحرک دیگر ی به غیر از چرخ دارد ( مثلاً بازو ) می توانید جهت اتصال آنها به روبوت از لولا و بلبرینگ استفاده نمایید. و برای حرکت دادن هر قسمت یک موتور و گریبکس نیاز دارید. نحوه اتصال موتور و گربکس در قسمتهای دیگر ممکن است با اتصال چرخ ها کمی متفاوت باشد که با کمی هوش و ابتکار می توانید بهترین روش اتصال را بیابید. سلونوئید با نیروی مغناطیسی بازرو را حرکت میدهد در بخش قبل در مورد سازه مکانیکی و سیستم حرکتی یک موبایل روبوت ساده صحبت کردیم. همچنین تصاویری از انواع گریبکس مشاهده نمودید. در این مبحث به ارائه توضیحات کاملتر در مورد قسمتهای مکانیکی یک روبوت می پردازیم. در بعضی از مواقع روبوت شما علاوه بر حرکت در یک محیط باید توانایی انجام یک فعالیت فیزیک خاص را نیز داشته باشد. به عنوان مثال وزنه ای را جابجا کند یا شئی را سوراخ کند و یا به یک جسم ضربه بزند. در این مواقع علاوه بر اینکه شما نیاز به یک سیستم حرکتی مناسب دارید، باید برای ساخت قسمت مکانیکی روبوت خود وقت بیشتری صرف نمایید.... وقتی یک قسمت متحرک به روبوت خود اضافه می کنید ، با توجه به کاری که این قسمت انجام میدهد، ممکن است حرکت دورانی حول یک محور داشته باشد و یا حرکت آن در راستای مستقیم باشد. با توجه به نوع حرکتی که باید این بخش از روبوت شما داشته باشد می توانید توسط وسایلی که در اختیار دارید سازه مناسبی برای آن تهیه کنید. مثلاً می خواهید یک بازو با حرکت دورانی بسازید ، ابتدا آن را با چوب یا آلومینیوم یا ... می سازید و برای اتصال آن به روبوت از لولاهای موجود در بازار استفاده می کنید. اگر قرار است بازوی شما حرکت در راستای مستقیم داشته باشد به جای لولا باید آن را توسط یک مکانیزم کشویی به روبوت متصل نمایید. برای اینکه مطلب را بهتر درک نمایید ، تصاویر را به دقت مشاهده و تحلیل کنید. بیشتر این روبوت ها توسط دانش آموزان ساخته شده است. هنگامی که یک بازو را به روبوت خود متصل می کنید می توانید توسط روشهای مختلف انرژی مکانیکی را به آن منتقل نمایید. مثلاً یک تکه نخ ماهیگیری که به دور شافت خروجی گریبکس پیچیده می شود می تواند بازی شما را حرکت دهد. همچنین سلونوئیدها وسایل مناسبی برای ایجاد حرکت در بازو و همچنین تغییر جهت چرخهای یک روبوت هستند. اساس کار سلوئیدها بر پایه های نیروی مغناطیسی آهنرباهای الکتریکی بنا شده است. در مباحث بعدی در مورد طرز کار سلونوئیدها توضیحات بیشتری خواهیم داد. می توان برای حرکت دادن بازو از روش های بسیار ساده استفاده کرد ! به تصاویر توجه کنید تا موضوع را بهتر متوجه شوید. لازم است برای بار دیگر تذکر دهیم که ما تنها کلیاتی از کار را برای شما توضیح می دهیم چون افراد مختلف تمایل به ساخت روبوتهای مختلف دارند. مابقی کار بستگی به ابتکار و وسایلی که در اختیار دارید دارد. اگر کمی وقت بگذارید و بعضی از گزینه ها را تجربه کنید قطعاً مناسبترین گزینه را خواهید یافت. ما از این پس سعی می کنیم که آموزش های خود را با تصاویر بیشتر کامل نمائیم تا درک مطالب برای شما بهتر باشد. اگر روبوت شما دو چرخ دارد ( در هر طرف یک چرخ ) باید برای حفظ تعادل آن فکری بکنید. این کار را می توانید با نصب دو چرخ هرز گرد در جلو و عقب روبات انجام دهید. اگر چرخ کوچک در دسترس ندارید کافی است که یک مفتول را به صورت قلاب ( علامت سوال ) در آورده و در انتها و ابتدای روبوت نصب کنید. این کار از کشیده شدن عقب و جلوی روبوت بر روی زمین جلو گیری می کند. استفاده از پیستون های الکتریکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی کمک امیدوترم از این سایت به خوبی استفاده کنید لطفا ما را در هر چه بهتر کردن این سایت یاری کنید و به ما mail بزنید ادرس ما: [e-mail] [e-mail]

چگونه یک ربات مسیریاب بسازیم!!!  (قسمت اول!)

روباتی که در اینجا تصمیم به تو ضیح نحوه ساخت آنرا دارم بروی زمینه سفید بدنبال خط مشکی حرکت میکند. میکروکنترلر مورد استفاده در روبات ATmega8 می باشد. و کدهای برنامه روبات با استفاده از نرم افزار BASCOM ایجاد شده اند. روبات شامل دو موتور در طرفین خود می باشد، که جهت حرکت به جلو هر دو موتور را روشن می کند، زمان دور زدن به چپ موتور سمت چپ خاموش و موتور سمت راست روشن می شود و برای دور زدن به سمت راست موتور سمت راست خاموش و موتور سمت چپ روشن می شود. البته موتورهای بکار رفته DC موتور بوده و جهت کاهش سرعت و در نتیجه کنترل دقیق تر روبات از موتورهایی با گیربکس سرخود استفاده شده، که قیمت آن در بازار جمهوری تهران 7000 تومان است در صورتی که به این نوع موتور دسترسی ندارید میتوانید از موتورهای اسباب بازی گیربکس دار استفاده کنید، در غیر این صورت بایستی خودتان گیربکس را بسازید دقت داشته باشید که دور نهایی چرخش چرخهای روبات 60 دور بر دقیقه باشد. برای تشخیص مسیر از دو LED پر نور استفاده شده که سطح مسیر حرکت را روشن می کنند و انعکاس نور به فتو رزیستورهای قرار گرفته در زیر روبات برخورد می کند. اگر روبات روی خط باشد مقدار نور منعکس شده حداقل بوده و در نتیجه مقدار مقاومت آن افزایش میابد و ولتاژ دو سر آن افزایش می یابد و میکروکنترلر از روی این تغییر ولتاژ متوجه وجود خط می گردد.(در غیر این صورت نور منعکس شده زیاد بوده، مقدار مقاومت فتورزییستور کاهش میابد و ولتاژ دوسر آن کاهش میابد.)پس همانطور که ذکر شد میکرو کنترلر تغییرات ولتاژ فتورزیستور را احساس میکند. من برای این کار از مبدل های درونی آنالوگ به دیجیتال میکرو استفاده کردم. البته دو عدد فتورزیستور به همراه  دو LED جهت تشخیص طرفین مسیر استفاده شده. برنامه روبات به زبان BASIC نوشته شده در محیط BASCOM $regfile = "m8def.dat" $crystal = 8000000 Config Portd = Output                      'Portd used for control motor Config Adc = Single , Prescaler = Auto Start Adc                                   'Start Analog to Digital Converter Dim S1 As Word                             'S1 Right Sensor Dim S2 As Word                             'S2 Left Sensor Portd = 0 Wait 3 Do S1 = Getadc(3)                              'Read Sensor 1 S2 = Getadc(5)                              'Read Sensor 2   'portd.0 right motor If S2 > 400 Then Set Portd.0 If S2 < 300 Then Reset Portd.0 'portd.2 left motor If S1 > 400 Then Set Portd.2 If S1 < 300 Then Reset Portd.2 Loop End                                          'end program .::لیست قطعات مدار روبات::.  --میکرو کنترلر ATmega8 یک عدد --آی سی رگولاتور7805 یک عدد --آی سی ULN2803 یک عدد --موتور 5 ولتی با گیربکس و دور بر دقیقه 60 دو عدد --رله 5 ولتی دو عدد --دیود 1N4001 دو عدد --مقاومت 10کیلو اهمی دو عدد --مقاومت 330 اهمی دو عدد --فتورزیستور کوچک دو عدد --دیود نورانی سفید پر نور دو عدد --خازن 330 میکروفاراد دو عدد --برد هزار سوراخ 11.5 در 6.5 سانتی متر .::لیست قطعات مکانیک روبات::. --چرخ ماشین اسباب بازی کوچک دو عدد --فولی ضبط صوت جهت چرخ وسط یک عدد --پیچ اسپیسر (Spacer) سه سانتی به همراه مهره چهار عدد --ترمینال برق چهار خانه یک عدد --تخته سه لا 12 در 12 سانتی متر مراحل ساخت مکانیک روبات

آموزش ساخت ربات مسیریاب (پروگرامر)

سلام به همه! از امروز می خوایم مباحث مربوط به میکرو کنترلر رو شروع کنیم. اگر از ابتدا با من همراه بودید یا اینکه مقالات قبل رو دنبال می کردید حتما یادتونه که چندتا پست اول مقدمات برنامه نویسی به زبان BASCOM برای میکروی AVR رو گفتم (اگر هم یادتون نیست لینکشون همین سمت راسته!). مدار ایجاد ولتاژ مناسب کار میکرو (۵ولت) با استفاده از رگولاتور رو هم که تو پست قبل به همراه لینک دانلود کامپایلر BASCOM-AVR گذاشتم (کرکش رو هم امروز آوردم ). بنابراین این جلسه می خوام نحوه ساخت پروگرمر برای میکروهای AVR رو آموزش بدم تا براحتی بتونید کدهایی که من میگم یا خودتون دارید رو روی میکرو بار کنید و بتونید به صورت کاملا عملی کار رو تجربه کنید... ساخت پروگرمر STK200300: مدار این پروگرمر در چند نوع مختلف توسط آی سی بافر 74HC244 موجود هستش. اما مدلی رو که من الان میخوام آموزش بدم ساده ترین نوع موجود و بدون آی سی بافر هستش. برای ساخت این پروگرمر فقط به وسایل زیر احتیاج دارید: یک عدد سوکت ۲۵ پین، پورت Parallel یا موازی کامپوتر (از نوع نر) یک عدد قاب سوکت ذکر شده در صورت تمایل چند رشته سیم. البته پیشنهاد می کنم از سیم های فلت ۱۰ تایی استفاده کنید. یک عدد پایه محافظ میکرو ۴۰ پایه یک عدد میکروکنترلر AVR. پیشنهاد من از نوع ATmega32L/32 هستش. سایر موارد لازم مثل هویه، سیم قلع، فیبرمدار و.... شکل مقابل پین های سوکت پورت موازی رو با به صورت شماره گذاری از پین ۱ تا ۲۵ و نحوه اتصال پینهای اون به پایه های میکرو نشون میده. توضیح استفاده هرکدوم از این پینها خارج از بحث ماست فقط بدونید که پینهای ۱۸تا۲۵ باید به زمین وصل بشن و پین ۲-۹ هم مربوط به ۸ بیت موازی هستند. تصویر پایه های میکروی AVR به همراه اسمشون رو قبلا در پست 13 گذاشتم، ببینیدش که در درک شکل بالا خیلی کمکتون می کنه.. با این حال به علت اهمیت بازم میگم:  پینهای شماره ۱۸الی۲۵ سوکت رو بهم و سپس به GND میکرو که پایه شماره ۱۱ اون هست وصل کنید و بعد پایه شماره ۱۱ میکرو رو هم به سر منفی منبع وصل کنید به همین ترتیب، پین شماره ۱۰ سوکت به MISO یا پایه ۷ میکرو، پین شماره ۹ سوکت به RESET یا پایه ۹ میکرو، پین شماره ۷ سوکت به MOSI یا پایه ۶ میکرو، پین شماره ۶ سوکت به SCK یا پایه ۸ میکرو وصل کنید و در آخر VCC یا پایه ۱۰ میکرو رو هم به سر مثبت منبع وصل کنید.   بخش سخت افزاری پروگرمر شما به همین سادگی آماده شد. برای استفاده از این پروگرمر باید به روش زیر نوع پروگرمر خودتون رو به کامپایلر BASCOM معرفی کنید: BASCOM-AVR > Options > Programmer >> Programmer = STK200300 Programmer بعد از انجام مراحل بالا و تکمیل پروگرمرتان برای اطمینان از صحت کار می توانید در محیط کامپایلر دگمه  را فشار دهید. در صورت ظاهر نشدن پیام مقابل  و نمایش صفحه ای جدید که در بالای آن مشخصات میکروی شما نوشته شده بدانید که پروگرمر شما به درستی کار می کند. در غیر این صورت تمام موارد از جملا ترتیب صحیح اتصال سیمها و وصل بودن ولتاژ مناسب و.. را چک کنید. این مرحله یکی از مراحلی است که امکان جواب ندادن در اون خیلی زیاده بنابراین در صورت جواب نگرفتن اصلا عصبانی نشید و بیاید تا با هم مشکل رو حل کنیم . اینم لینک دانلود کرک های برنامه BASCOM-AVR که سری پیش گذاشته بودم

کرک نسخه 1.11.7.3 (30 Clicks) کرک نسخه 1.11.7.3 (28 Clicks)
کرک نسخه 1.11.7.4 (30 Clicks) کرک نسخه 1.11.7.4 (29 Clicks)