جدیدترین‌ها

خوش آمدید

با ثبت نام ، شما می توانید با سایر اعضای انجمن ما در مورد بحث کنید و همچنین تبادل نظر داشته‌باشید.

اکنون ثبت‌نام کنید!
  • هر گونه تشویق و ترغیب اعضا به متشنج کردن انجمن و اطلاع ندادن، بدون تذکر = حذف نام کاربری
  • از کاربران خواستاریم زین پس، از فرستادن هر گونه فایل با حجم بیش از 10MB خودداری کرده و در صورتی که فایل‌هایی بیش از این حجم را قبلا ارسال کرده‌اند حذف کنند.
  • بانوان انجمن رمان بوک قادر به شرکت در گروه گسترده نقد رمان بوک در تلگرام هستند. در صورت عضویت و حضور فعال در نمایه معاونت @MHP اعلام کرده تا امتیازی که در نظر گرفته شده اعمال شود. https://t.me/iromanbook

تکنولوژی اجزای اصلی ربات ها چیست؟

اطلاعات موضوع

درباره موضوع به تاریخ, موضوعی در دسته تکنولوژی توسط Puyannnn با نام اجزای اصلی ربات ها چیست؟ ایجاد شده است. این موضوع تا کنون 659 بازدید, 6 پاسخ و 1 بار واکنش داشته است
نام دسته تکنولوژی
نام موضوع اجزای اصلی ربات ها چیست؟
نویسنده موضوع Puyannnn
تاریخ شروع
پاسخ‌ها
بازدیدها
اولین پسند نوشته
آخرین ارسال توسط Puyannnn
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
اجزای ربات‌ ها: یک ربات با استفاده از ترکیبی از چند قسمت و یک عنصر مکانیکی با یک صفحه الکترونیکی ساخته می شود. تجهیزات رباتیک شامل قطعات فلزی ، پلاستیکی و مکانیکی ، شاسی ، چرخ و لاستیک ، جعبه دنده و انواع موتورها و چرخ دنده ها برای ساخت ربات است.در ادامه به توضیحات کامل اجزای ربات ها میپردازیم.

تعریف ربات
هر دستگاهی که با استفاده از محاسبات مکانیکی، فناوری‌های کامپیوتری و مباحث برق تولید شده و عمل خاصی را انجام دهد، ربات نامیده می‌شود که طبق برنامه خاصی که به آن داده شده قادر است فعالیتهایی را انجام دهد. ربات‌ها می‌توانند بسیاری از کارهایی که نیاز به سرعت و دقت بالا دارند، بدون دخالت انسان‌ها با بیشتری کیفیت و بهترین خروجی انجام دهند.

ویژگی بارز ربات‌ها خستگی‌ناپذیری آن‌ها است به طوری که می‌توان ساعت‌ها آن‌ها را به مشغول به کار دید. علاوه بر ربات‌هایی که جنبه‌ی کاربردی در منازل و کارهای انسان‌ها را دارند یا به نوعی ربات‌های انسان‌نما هستند، ربات‌های دیگری نیز وجود دارند که با استفاده از فناوری هوش مصنوعی کار تشخیص در حوزه‌های مختلف را برعهده می‌گیرند.

اجزای ربات‌ها
اجزای ربات‌ها معمولا با استفاده از منبع تغذیه و تراشه‌هایی که در آن‌ها تعبیه شده است قادراند فعالیت‌های برنامه‌ریزی شده را انجام دهند و توسط اجزای مکانیکی مانند بازو و پا آن را به نمایش بگذارند؛ اجزای اصلی یک ربات را می‌توان شامل:

شاسی، موتور
منبع تغذیه
حسگرها
دوربین‌‍‌ها
سنسورها
بازوی ربات
قسمت انجام حرکت
قسمت کنترل
نیروها و گشتاورها برای کنترل مسیر و تغییر جهت بخش‌های گفته جزء اجزای اصلی در بین نوع‌های مختلف ربات‌ها می‌باشد؛ اما اینکه کاربری هر ربات چه کاربری داشته باشد ممکن اجزای دیگری نیز برای ساخت آن بکارگرفته شود، به ویژه ربات‌هایی که در نقش انسان‌ها فعالیت می‌کنند.



رباتیک و شهرنشینی
ایان پیرسون از جمله افرادی است که در زمینه پیش‌بینی آینده تکنولوژی شناخته شده است، این فرد اخیرا گزارشی تهیه کرده که نشان می‌دهد که ربات‌ها می‌توانند تا ۳۰ سال آینده در شهرها گسترش بیشتری پیدا کنند، به طوری که شهرسازی شکی تکنولوژی محور به خود گرفته و پیشرفتی چند برابر را حاصل می‌کند؛ او به مواردی از نیز اشاره کرده است:

مدیریت ساختمان‌ها توسط هوش مصنوعی
برج‌های بسیار بلند سازوکاری شبیه یک شهر کوچک خواهند داشت.
نمایشگرهای سه بعدی جای پنجره‌ی ساختمان‌ها را خواهند گرفت.
دما و نور به شکلی هوشمند شما را هنگام حرکت در اتاق دنبال خواهد کرد.
کارگران از اسکلت‌های خارجی برای حمل تجهیزات سنگین کمک می‌گیرند.
چاپ سه بعدی بیش از پیش رونق خواهد گرفت و ساخت ربا‌ت‌ها توسط مردم معمولی به فرآیندی عادی تبدیل خواهد شد.
مشاغل خطرناک به طور کامل توسط ربات‌ها انجام خواهد شد.
این موضوع حتی در حال برنامه‌ریزی در ایران نیز می‌باشد؛ به طوری که قرار است شهر IT و مکاترونیک ایران با همکاری بانک ملی ایران و دانشگاه آزاد اسلامی، با هدف فراهم کردن تسهیلات لازم و انجام غعالیت‌های علمی، پژوهشی و تحقیقاتی با رویکرد توسعه و تجاری‌سازی، راه‌اندازی شود.

این موضوع ایده‌ی خوبی برای حضور و پیشرفت شرکت‌های دانش بنیان است که به ویژه بر روی مباحث رباتیکی تمرکز دارند.
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
شاخه‌ای از تکنولوژی که با طراحی، ساخت، عملکرد، کاربرد ربات‌ها و نیز سیستم‌های کامپیوتری برای کنترل، فیدبک سنسوری و تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به آن‌ها سر و کار دارد، رباتیک نام دارد. در حالت کلی می‌توان گفت این تکنولوژی مربوط به ماشین‌های اتوماتیکی است که می‌توانند در محیط‌های کاری خطرناک و یا عملیات مربوط به ساخت، جایگزین انسان شوند و یا ظاهر، رفتار، درک، شناخت و یا حرکتی از انسان‌ها را تقلید کنند. در حالی‌که رشته‌های دیگر درگیر ریاضیات و تکنیک‌های ساخت اجزا هستند، رباتیک متناظر با ساخت محصول نهایی است. کاربردهای عملی ربات‌ها منجر به پیشرفت در سایر علوم می‌شوند؛ زیرا محققان علم رباتیک علوم دیگر را نیز مورد کنکاش قرار می‌دهند
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
در حالت کلی علم مکانیک به بررسی سوالات زیر می‌پردازد:

چه مقدار نیرو بین اجزای مختلف سازه منتقل می‌شود؟
مرکز ثقل نیرو کجاست؟
میزان اصطکاک
موقعیت، سرعت، شتاب
قانون نیوتون
اینرسی
مشخصه‌های مواد
علم مکانیک به تعادل یک ربات کمک می کند. اگرچه می توان ربات را بدون داشتن دانش مکانیک نیز طراحی کرد، اما با کمک این علم می‌توان از مشکلاتی نظیر افتادن در هنگام گردش یا برداشتن اشیا جلوگیری کرد. علم مکانیک همچنین به بررسی محورها می‌پردازد. در یک ربات کوچک می‌توان چرخ‌ها را مستقیما به شفت موتور متصل کرد. اما در ربات بزرگ نمی‌توان این‌کار را انجام داد؛ زیرا منجر به وارد شدن فشار زیاد به اجزای داخلی موتور خواهد شد. راه بهتر برای انجام دادن این کار، اتصال چرخ‌ها به یک محور و استفاده از چرخ دنده برای اتصال موتور به محور است. در واقع دانستن اصول مکانیکی به شما اجازه ساخت چنین سازه ای را می‌دهد.
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
علم الکترونیک به بررسی ادوات الکترونیک، مدارات آنالوگ، منطق دیجیتال و میکروکنترلر‌ها (Microcontroller) می‌پردازد. ساخت یک ربات بدون داشتن دانش نسبی از علم الکترونیک تقریبا غیرممکن است، مگر زمانی‌ که بخواهید یک ربات کاملا مکانیکی و یا با استفاده از کنترل پنوماتیکی بسازید. در مجله فرادرس تمام مطالب مربوط به الکترونیک و مکانیک پایه به خوبی پوشش داده شده است.
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
کاربرد هوش مصنوعی در رباتیک و طراحی ربات هوشمند را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:

امکان ایجاد یک میان‌بر برای ارتباط بین الکترونیک و برنامه‌نویسی
روش کنترل هنگام رویارویی با موانع
کنترل موقعیت‌های جدید با استفاده از یادگیری ماشین
منابع زیادی برای یادگیری علم هوش مصنوعی وجود دارد و در مجله فرادرس نیز مباحث مختلف مربوط به یادگیری ماشین به صورت کامل بررسی شده است. علم هوش مصنوعی غالبا برای مرتب‌سازی (Ordering and Sorting) و سازمان‌دهی (Organizing) اطلاعات در یک ماشین و ساخت الگوریتم‌هایی برای استخراج نتایج مورد کاربرد در دنیای واقعی از این پایگاه‌های داده به کار می‌رود. موتورهای جست و جو مانند گوگل و یاهو مثال‌هایی از کاربرد هوش مصنوعی در دنیای واقعی هستند. در تصویر زیر نمایی از یک ربات جراحی را مشاهده می‌کنید که در ساخت آن‌ها از الگوریتم‌های هوش مصنوعی نیز استفاده می‌شود
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
اگرچه ریاضیات معمولا به عنوان علمی کاملا تئوری شناخته می‌شود، اما می‌تواند در اکثر حوزه‌های پیشرفته رباتیک یکی از مهم‌ترین مهارت‌های مورد نیاز باشد. مثلا محاسبات حوزه مکانیک می‌تواند از بسیاری از مفاهیم ریاضی استفاده کند. برای یک سازه ساده و ابتدایی ممکن است به ریاضیاتی در حد دبیرستان نیاز باشد، اما هرچه سازه ساخته شده پیچیده‌تر باشد به ریاضیات پیچیده‌تری نیاز خواهد بود. ذکر این نکته هم ضروری است که از آن‌جا که رباتیک یک حوزه علم بسیار کاربردی است، بسیاری از کارها را می‌توان با استفاده از تقریب نیز انجام داد.
 
موضوع نویسنده

Puyannnn

سطح
4
 
مهمان
Sep
13,533
22,017
مدال‌ها
3
طراحی ربات هوشمند نیازمند ایجاد توازنی بین اندازه (معمولا وزن)، توان موتور و توان باتری است. این سه مولفه اساسی با یکدیگر در ارتباط هستند. هر چه وزن ربات بیشتر باشد، موتور قوی‌تری مورد نیاز است و به همین دلیل به باتری با توان بیشتری نیاز است. یافتن توازن مناسب بین این سه فاکتور نیازمند تجربه و تحقیق بسیار است. گاهی عناصر سنگین ربات را به صورت واحد خروجی بر واحد وزن توصیف می‌کنند (موتور: گشتاور بر کیلوگرم، باتری: میلی آمپر ساعت بر کیلوگرم) و مقداری را برای آن انتخاب می‌کنند که بیشترین مقدار را ممکن بسازد.
استفاده از مواد سبک‌تر، مثلا استفاده از آلومینیوم به جای استیل، به طور واضح وزن ربات را پایین می‌آورد. ساخت قالب با فلزات سبک و استفاده از صفحات پلاستیک به عنوان سطح به جای استفاده از صفحات فلزی باعث سبک‌تر شدن ربات می‌شود. برای ربات‌های کوچک استفاده از پلاستیک آکریلیک گزینه مناسبی است و کار با ان نیز از سادگی بسیاری برخوردار است.
روش‌های دیگری برای ساخت ربات به جای برش و سوراخ‌کاری صفحات آلومینیومی وجود دارد. استفاده از اسباب‌بازی‌هایی مانند مجموعه لگو و یا ساختنی در مواقعی که امکان برش و سوراخ کاری صفحات آلومینیومی و پلاستیکی توسط خود فرد وجود ندارد، ایده بسیار موثری است. همچنین استفاده از کیت‌های آماده رباتیک برای شروع کار راه بسیار خوبی است. این کیت‌ها معمولا تمام قطعات مورد نیاز را در اختیار افراد تازه کار قرار می‌دهند.
زمانی که شروع به طراحی ربات هوشمند می‌کنید، اولین کار این است که مشخص کنید ربات باید دارای چه اندازه‌ای باشد. البته راجع به اندازه دقیق یک ربات نمی‌توان اطمینان حاصل کرد، اما می‌توان اندازه نسبی آن را تخمین زد. اندازه دقیق ربات را بعد از تعیین نوع موتور و باتری می‌توان به دست آورد؛ زیرا این دو مولفه تاثیر به‌سزایی در اندازه و شکل ربات دارند.
سپس باید تقریبی کلی از وزن ربات را به دست آورد و بر اساس آن موتور و چرخ‌ها را انتخاب کرد. در نظر داشته باشید که در ساخت ربات‌ها معمولا به گشتاور بالا و سرعت پایین نیاز است. یک موتور DC دارای سرعت بالا و گشتاور پایین است، اما با افزودن چرخ دنده کاهشی به آن می‌توان این مشکل را حل کرد. موتورهای DC با چرخ دنده‌های کاهشی به صورت آماده نیز موجود هستند. سرعت موتور و نیز سایز چرخ‌ها تعیین‌کننده سرعت ربات در حرکت کردن هستند. به عنوان مثال، موتور RB-35 با چرخ دنده کاهشی ۱ به ۵۰ را در نظر بگیرید. این موتور دارای سرعت 120 دور بر دقیقه است یعنی در هر ثانیه دو دور را کامل می‌کند. اگر برای ربات چرخی با شعاع 10 سانتی متر را انتخاب کنیم، محیط چرخ برابر با ۶۲٫۸ سانتی متر خواهد بود. یعنی در هر بار گردش چرخ، ربات مسافت 62٫۸ سانتی متر را طی می‌کند. با نصب این چرخ بر روی موتور، چون در هر ثانیه ۲ بار گردش می‌کند، ربات مسافت 125٫۶ سانتی متر را طی می‌کند. بنابراین سرعت ربات برابر با ۱٫۲۵۶ متر بر ثانیه خواهد بود.
اما در عمل این مقدار کمتر خواهد بود؛ زیرا سرعت موتور در حالت بدون بار برابر با 120 دور بر دقیقه است. البته توجه کنید که حتی سرعت 1 متر بر ثانیه هم برای ربات‌های خانگی سرعت زیادی است و احتمالا مجبور شوید از تکنیک PWM یا روش‌های دیگر برای کاهش آن استفاده کنید.

در مورد انتخاب باتری در طراحی ربات هوشمند باید اطمینان حاصل شود که برای عملکرد موتور و تمام ادوات الکترونیکی ربات تا زمان مشخصی توان وجود دارد و مقداری نیز به صورت ذخیره برای راه‌اندازی مجدد ربات در آینده باقی می‌ماند. حال باید وزن باتری و موتور انتخابی با وظایف ربات مقایسه شود و در صورت لزوم مراحل بالا را مجددا محاسبه کرد.
 
بالا پایین