دانلود مقاله کاربرد رباتها و اجزاء آنها با فرمت ورد ودر 24 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله

2-1-کاربرد رباتها

2-1-1- ربات آدم نمای اعلامخطر¹

این ربات یک آدمنمای ابتکاری است که به منظور اعلام خطر در جاده ها و جایگاه های خطر برایوسایل یا افراد عبوری جهت کاهش هزینه های نیروی

انسانی وخطرات نهفته در این گونه مشاغل و فعالیت ها مورد استفاده قرار می گیرد.

دارای چشم الکترونیکی حساس بهحرکت اجسام، خودروها و انسان با برد 15 متر و قابل استفاده تا مسافت 200متر جلو تر از دستگاه ربات

دارای برد میکروکنترلی قابلبرنامه ریزی برای انواع کاربرد ها

دارای تایمر زمانی قابل تنظیمکه بعد از مشاهده جسم متحرک تا دو دقیقه بازوها را به حرکت وامیدارد

دارای یک بازوی متحرک با حرکتشبیه به دست انسان و دو درجه آزادی

قابل جدا کردن به دو بخش برایحمل و نقل آسان

قابل استفاده از برق و باطری

دارای فلاشر و چراغ خطر جهتکار در شب

درای آژیر صوتی جهت اعلام خطر

دارای قابلیت نصب سیستم حفاظتی

کاربرد ها

استفاده در جاده ،اتوبانها، بزرگراه ها، به منظور اخطاربه خودروها در هنگام نزدیک شدن به محل هایدر دست تعمیر یا محل هایی که کارگران مشغول به کار هستند.

1. Humanoid Danger Alarm Robot

استفاده درخیابانها و معابری که در دست تعمیر، تغییر یا انجام فعالیت های عمرانیاست

استفاده در جاده هابه منظور اخطار به خودروها برای کاهش سرعت یا اتخاذ آمادگی بیشتر استفادهدر جاده ها، پیچ ها و...به منظور کاهش جرایم رانندگی

استفاده در مراکزیهمانند کارگاههای سد سازی، نصب پل و ساختن مجتمع های تولیدی

ضریب اطمینانمناسب

ایمنی فوقالعاده

کاهش هزینه هایپرسنلی

فرهنگ سازی

 

2-1-2- ربات ها براي تقليد رفتار حيوانات

ربات ها برايتقليد رفتارحيوانات و حشرات بكار گرفته مي شوند. بهگزارش بخش خبر شبكه فن آوري اطلاعات ايران، از موج،محققين موفقشده اند به كمك ربات بسيار ريزي سوسك ها را كنترل كنند اين موضوعمي تواند جهت ارتباط با انواع مختلفي از حيوانات در آينده مورداستفاده قرار گيرد . انجمن تكنولوژي اروپا¹ طراح اينبرنامه است كه رباتي را مجهز به دو موتور،چرخ ،باتري هاي قابلشارژ،چندين پردازنده كامپيوتري ،يك دوربين سبك براي دريافتاحساسات و بازوهائي مجهز به سنسورساخته است. وقتي اين رباتدر يك جاي پر از پيچ و خم و پوشانده شده با ديوارها قرار مي گيرد، به راحتي حركت مي كند، مي چرخد و مي ايستد و مي تواند راه خودرا بدون برخورد با ديوارها و موانع پيدا كندو وقتي در كنار سوسكيقرارمي گيرد به سرعت رفتارهاي آن را تقليد مي كند. اين رباتحتي قادر است انواع مختلفي از راه هاي ارتباطي را اجرا كند وسوسك را طوري گول بزند كه آن را به عنوان حشره واقعي بپذيرد.

 

 

 

اين گروه سوسك را به عنوان نمونه اوليه آزمايشات خود بكارگرفتند چون رفتارهاي آن نسبت به ساير گونه هاي حشرات مانند مورچههابيشترقابل درك است.

اين ربات نه تنها رفتار سوسك ها تقليدمي كند بلكه در تغيير رفتار سوسك ها نيز بسيار موفق بوده بهطوريكه با حركت اين ربات به سمت نور سوسك ها نيز به تبعيت از آنبه سمت نور حركت مي كنند و در آن مكان تجمع مي كنند .اين موضوعنشان مي دهد كه انسان به زودي قادر خواهد بود رفتارهاي حشراتي كهبه صورت

گروهي زندگي مي كنند راماهرانه تقليد كند.

 

 

 

 

2-1-3- ربات تعقيب خط

نوعي از ربات است كه وظيفه اصلي آن تعقيب كردن مسيري به رنگ مثلا سياه در زمينه‌اي به رنگ متفاوت مشخصي مثلا سفيد است. يكي از كاربرد‌هاي عمده اين ربات، حمل‌و‌نقل وسايل و كالاهاي مختلف در كارخانجات، بيمارستان‌ها، فروشگاه‌ها، كتابخانه‌ها و ... مي‌باشد. ربات تعقيب خط تا حدي قادر به انجام وظيفه كتاب‌داري كتابخانه‌ها مي‌باشد. به اين صورت كه بعد از دادن كد كتاب، ربات با دنبال كردن مسيري كه كد آن را تعيين مي‌كند، به محلي كه كتاب در آن قرار گرفته مي رود و كتاب را برداشته و به نزد ما مي‌آورد. مثال ديگر كاربرد اين نوع ربات در بيمارستان‌هاي پيشرفته است، كف بيمارستان‌هاي پيشرفته خط كشي‌هايي به رنگ‌هاي مختلف به منظور هدايت ربات‌هاي پس‌فايندر به محل‌هاي مختلف مثلا رنگ قرمز به اتاق جراحي يا آبي به اتاق زايمان ، وجود دارد. بيماراني‌ كه توانايي حركت كردن و جابه‌جا شدن را ندارند و بايد از ويلچر استفاده ‌كنند، اين ويلچير نقش ربات تعقيب‌خط را دارد، و بيمار را از روي مسير مشخص به محل مطلوب مي‌برد. و خلاصه كاربردهاي فراواني دارد و اگر روزي بشود در زندگي‌مان بكار بريم، خيلي كيف دارد. الگوريتم مسير‌يابي:

الگوريتم مسير‌يابي بايد طوري نوشته شود تا ربات بتواند هرگونه مسيري را، با هر اندازه پيچ و خم دنبال كند، به‌طوري كه خطاي آن مينيمم باشد. تجربه نشان مي‌دهد كه بهترين روش براي يافتن و دنبال كردن مسير، استفاده از 4 سنسور است. البته با استفاده از حداقل 2 سنسور نيز مي‌توان ربات مسيرياب ساخت، ولي قضيه دو دوتا 4 تاست! يعني با كم كردن سنسور ضريب اطمينان ربات نيز كاهش مي‌يابد. (اتفاقا اصلا اين قضيه صادق نبود، احتمالا تعبير هرچقدر پول بدي، متراژ بيشتري پيتزا‌ متري مي‌خوري مناسب‌تر باشد!) وظيفه سنسورهاي 1 و 2 تشخيص پيچ‌هاي مسير و سنسور 3 مقدار چرخش ربات به جهات مختلف را تعيين مي‌كند.

 

 

2-1-4- ربات های حس کننده تماس

به تازگي نمونهاي جديد از يک حساسه ساخته شده که نصب آنها در ربات ها موجب ميشود تا اين مخلوقات دست بشر سطوح مختلف را در حين تماس حس کنند وبتوانند کارهاي ظريفي را که انسانها با دستشان انجام مي دهندانجام دهند.

 

Vivek Maheshwari و پروفسورRavi Saraf, از دانشگاه نبراسکا¹ در لينکون پس از ماهها تحقيق شبانهروزي به اين موفقيت دست يافته اند.

آنان مي گويند اين حساسهها باعث مي شود دست يک ربات در تماس با سطوح مختلف همان احساسدست انسان را داشته باشد. از ربات هاي مجهز به اين حساسه ها ميتوان در جراحي هاي بسيار دقيق استفاده کرد.

حساسه هاي يادشده در تماس با سطوح مختلف مي درخشند. هنوز مشخص نيست اين رباتها چه زماني به توليد انبوه مي رسند.

 

2-1-5- ربات آبی برای يافتن جعبه سياه هواپيما

يک ربات آبی برای پيدا کردن جعبه سياه هواپیمای بويينگ 737 فرانسه که چند روز پيش در نزديکی شرم الشيخ مصر سقوط کرده و هر 148 مسافر آن کشته شده اند به خدمت گرفته شده است. اين ربات که از راه دور قابل کنترل است و از شرکت فرانس تلکام² برای اين کار اجاره شده است, روز سه شنبه برای بازيابی يکی از جعبه ها که سيگنال³ قوی از خود ساتع میکرد و احتمالا درعمق 800 متری دريای احمر است به آب انداخته شده است. قبلا نيروی دريايی امريکا يک جعبه سياه را از عمق 2200 متری خارج کرده اند.

 

 

 

 

 

 

 

 

2-1-6- ربات پذيرش

ربات پذيرش که البته هنوز تکميل نشده رباتيه برای پذيرش مراجعين در يک شرکت يا يک نمايشگاه. فعلا به جای سر ربات يک مونيتور گذاشته شده و يک سر انيميشنی با مراجعه کننده صحبت ميکند.

اين ربات ميتواند ورود مراجعه کننده ها را تشخيص بدهد، به آنها خوش آمد بگويد و اگر کاربر مي خواهد جايی را پيدا کند يا سوال ديگه ای دارد به آنها جواب بدهد. يک صفحه کليد هم گذاشتن که مراجعه کننده سوالش را تايپ کند. در آينده اين ربات قرار است بسته های پستی را تحويل بگيرد و رسيد بدهد به پستچی.

به مراجعه کننده نوشيدنی تعارف کند و يک ربات آبدارچی نوشيدنی برای آنها بيارورد و حتی با استفاده از سرورهای پردازش کننده صحبت به تلفن ها هم جواب بدهد. دانشگاه CMU هم اکنون در حال ساخت اين ربات است.

 

 

2-2- اجزاء اصلي يك ربات

مهندسي ربات، مهندسيهاي نرم افزار، سخت افزار، برق و مكانيك را در خدمت خود گرفته است. بعضي مواقع اين علوم به حد كافي پيچيده مي باشند. همچنانكه در شكل 2-2 مشاهده مي شود هر ربات داراي 5 مؤلفه به شرح ذيل مي باشد :

 

شكل 2-2 : مؤلفه هاي يك ربات

 

2-2-1- بازوي مكانيكي ماهر¹

بازوي مكانيكي شامل چندين واصل است كه با مفصلها به هم وصل مي شوند. اين واصلها در جهات مختلف در فضاي كاري قادر به حركت مي باشند. حركت يك مفصل بخصوص باعث حركت يك يا چند واصل مي شود.

عامل تحريك مفصل مي تواند مستقيماً يا از طريق بعضي انتقالات مكانيكي بر واصل بعدي متصل شود.

به واصل نهايي بازوي مكانيكي وسيله كاري ربات وصل شده است كه به آن عامل نهايي مي گويند. هر يك از مفصلهاي ربات يك محور مفصل دارند كه واصل حول آن مي چرخد. هر محور مفصل يك درجه آزادي(D.O.F) تعريف مي كند. بيشتر رباتها داراي 6 درجه آزادي مي باشند به عبارت ديگر داراي 6 مفصل، بمنظور حركت در 6 جهت. اولين سه مفصل ربات به عنوان محورهاي اصلي شناخته مي شوند. بطوركلي صرفنظر از جزئيات، محورهايي كه براي محاسبه موقعيت و استقرار مچ استفاده مي شونــد، محورهاي اصلي ربات هستند. محورهاي مفصلهاي باقيمانده جهت قرار گرفتن دست ربات را مشخص مي كنند، ولذا محورهاي فرعي ناميده مي شوند.