اصول اولیه رباتیک



روباتيک

 

روباتيک، علم مطالعه فن آوري مرتبط با طراحي، ساخت و اصول کلي و کاربرد روباتهاست. روباتيک علم و فن آوري ماشينهاي قابل برنامه ريزي، با کاربردهاي عمومي مي باشد.

 

برخلاف تصور افسانه اي عمومي از رباتها به عنوان ماشينهاي سيار انسان نما که تقريباً قابليت انجام هر کاري را دارند، بيشتر دستگاههاي روباتيک در مکانهاي ثابتي در کارخانه ها بسته شده اند و در فرايند ساخت با کمک کامپيوتر، اعمال قابليت انعطاف، ولي محدودي را انجام مي دهند چنين دستگاهي حداقل شامل يک کامپيوتر براي نظارت بر اعمال و عملکردهاي و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، مي باشد.

علاوه براين، ممکن است حسگرها و تجهيزات جانبي يا ابزاري را که فرمان داشته باشد بعضي از رباتها، ماشينهاي مکانيکي نسبتاً ساده اي هستند که کارهاي اختصاصي مانند جوشکاري و يا رنگ افشاني را انجام مي دهند.

 که ساير سيستم هاي پيچيده تر که بطور همزمان چند کار انجام مي دهند، از دستگاههاي حسي، براي جمع آوري اطلاعات مورد نياز براي کنترل کارشان نياز دارند.

حسگرهاي يک ربات ممکن است بازخورد حسي ارائه دهند، طوريکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسيب زدن، در جاي مناسب قرار دهند. ربات ديگري ممکن است داراي نوعي ديد باشد.

 که عيوب کالاهاي ساخته شده را تشخيص دهد. بعضي از رباتهاي مورد استفاده در ساخت مدارهاي الکترونيکي، پس از مکان يابي ديداري علامتهاي تثبيت مکان بر روي برد، مي توانند اجزا بسيار کوچک را در جاي مناسب قرار دهند.

ساده ترين شکل رباهاي سيار، براي رساندن نامه در ساختمانهاي اداري يا جمع آوري و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسير يک کابل قرار گرفته در زير خاک يا يک مسير رنگ شده که هرگاه حسگرهايشان در مسير، يا فردي را پيدا کنند متوقف مي شوند.

رباتهاي بسيار پيچيده تر رد محيط هاي نامعين تر مانند معادن استفاده مي شود.

 همچنين اساتيدي که  آموزش رباتيک کودکان را برعهده دارند

روباتها همانند کامپيوترها قابليت برنامه ريزي دارند.بسته به نوع برنامه اي که شما به آنها مي دهيد.کارها وحرکات مختلفي را انجام مي دهند.

رشته دانشگاهي نيز تحت عنوان روباتيک وجود دارد.که به مسايلي از قبيل سنسورها، مدارات ، فيدبکها،پردازش اطلاعات وبست وتوسعه روباتها مي پردازد.روباتها انواع مختلفي دارند از قبيل روباتهاي شمشير باز، دنبال کننده خط،کشتي گير،

 

فوتباليست،و روباتهاي خيلي ريز تحت عنوان ميکرو روباتها،روباتهاي پرنده وغيره نيز وجود دارند.

 

روباتها براي انجام کارهاي سخت ودشواري که بعضي مواقع انسانها از انجام آنها عاجز يا انجام آنها براي انسان خطرناک هستند.مثل روباتهايي که در نيروگاهاي هسته اي وجود دارند.،استفاده مي شوند.

 

کاري که روباتها انجام ميدهند.، توسط ميکرو پروسسرها(microprocessors) و ميکروکنترلرها(microcontroller) کنترل مي شود.با تسلط در برنامه نويسي اين دو مي توانيد دقيقا همان کاري را که انتظار داريد روبات انجام دهد.

 

روباتهايي شبيه انسان (human robotic)نيز ساخته شده اند.،آنها قادرند اعمالي شبيه انسان را انجام دهند.

حتي بعضي از آنها همانند انسان داراي احساسات نيز هستند.بعضي از آنها شکلهاي خيلي ساده اي دارند.آنها داراي چرخ يا بازويي هستند که توسط ميکرو کنترلرها يا ميکرو پرسسرها کنترل مي شوند.

در واقع ميکروکنترلر يا ميکرو پروسسر به مانند مغز انسان در روبات کار مي کند.

برخي از روباتها مانند انسانها وجانوران خون گرم در برخورد و رويارويي با حوادث ومثايل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان مي دهند.يک نمونه از اين روباتها روبات مامور است.

برخي روباتها نيز يکسري کارها را به صورت تکراري با سرعت ودقت بالا انجام مي دهند مثل روبات هايي که در کارخانه هاي خودرو سازي استفاده مي شوند.اين گونه روبات کارهايي از قبيل جوش دادن بدنه ماشين ، رنگ کردن ماشين را با دقتي بالاتر از انسان بدون خستگي و وقفه انجام مي دهند.

 

 

 

 

ويژگيهاي يک روبات

 

يک روبات داراي سه مشخصه زير است

?-داري حرکت وپويايي است

?-قابليت برنامه ريزي جهت انجام کارهاي مختلف را دارد

?-بعد از اينکه برنامه ريزي شد.قابليت انجام وظايفش را به صورت خودکار دارد.

ممکن است روزي فرا برسد که روباتها جاي انسانها را در انجام کارها بگيرند.حتي بعضي از آنها ممکن است به صورت محافظ شخصي از جان انسانهادر مقابل خطرات احتمالي حفاظت کنند.

 

 

 

 

لگو روبات(lego robot)

 

براي شروع به ساخت روبات بهتر است .،که با لگو ها ونحوه اسمبل کردن آنها آشنا شويد.لگوها ايده هاي خوبي در ساخت روبات به شما مي دهند.بسياري از روباتهايي که ساخته شده اند.حشره،حيوان،انسان نيستند.بلکه آنها لگو هستند.شما مي توانيد بدنه روبات خود را بوسيله لگوها بسازيد.و مدارات الکترونيک را در آن جا سازي کنيد.

بيشتر ماشينهايي که وجود دارند از چهار چرخ تشکيل شده اند.دو چرخ جلويي داراي چرخش زاويه اي هستند.،و دو چرخ عقبي در جاي خود ثابت هستند.،وتنها ميچرخند،حرکت به سمت راست،جلو و عقب را چرخهاي جلويي تعيين مي کنند.

در برخي از ماشينها هر چهار چرخ داراي اين وضعيت هستند.از اين موارد در ساخت لگو روباتها شبيه ماشين استفاده مي شود.برخي از ماشينهاي پيشرفته از راه دور کنترل مي شوند(remote control) که اين مسئله را براحتي مي توان در روباتها بست وتوسعه داد.

براي ساخت يک لگو ماشين احتياج به چهار چرخ پلاستيکي و دو ميله تحت عنوان محور احتياج داريد.شايد بتوانيد اين قطعات را براحتي در يک ماشين اسباب بازي پيدا کنيد.برخي از طراحان روبات به جاي چهار چرخ از سه چرخ استفاده مي کنند.

در اين حالت عموما دو چرخ ثابت وتنها در جاي خود مي چرخند و تنها يک چرخ داراي حرکت آزاد است.نوع دو چرخ آن نيز وجود دارد.در اين حالت هر دوچرخ داراي حرکت آزاد زاويه اي هستند.

براي حل مشکل تعادل روباتها در هنگام چرخش از چهار چرخ استفاده مي شود. در هر طرف دوچرخ وجود دارد.که چرخهاي در هر سمت بوسيله تسمه يا نواري پلاستيکي بهم متصل مي شوند.