تبلیغات
وبلاگ فناوری اطلاعات یزد- Yazd IT Weblog - رباتیكRobotic : مروری بر تاریخچه، مزایا ، معایب و كاكرد ربات robot یا روبوت( قسمت دوم)
وبلاگ فناوری اطلاعات یزد نسخه جدید- مقالات خواندنی و جالب ، مجموعه مقالات فارسی و انگلیسی عمومی و تخصصی در حوزه IT و اخبار فن
رباتیكRobotic : مروری بر تاریخچه، مزایا ، معایب و كاكرد ربات robot یا روبوت( قسمت دوم)
یکشنبه هفدهم آبان 1388 ساعت 10:56 بعد از ظهر | نوشته ‌شده به توسط: محمد حسین تقوایی زحمتکش | ( نظرات )
وباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد روباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشینهای قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.محمد حسین تقوایی زحمتكش- وبلاگ فناوری اطلاعات یزد -  رباتیكRobotic  : مروری بر تاریخچه، مزایا ، معایب و كاكرد ربات یا روبوت robotApple
روبات یك ماشین الكترومكانیكی هوشمند است با خصوصیات زیر:
- می توان آن را مكرراً برنامه ریزی كرد.
- چند كاره است.
- كارآمد و مناسب برای محیط است.
برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند.
 تاریخچه روباتیك: History robotic
- 270 ق م : زمانی كه یونانیان به ساخت مجسمه های متحرك میپرداختند.

- حدود سال 1250 م: بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد كه درآن، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می كردند. با دیدن این روبات، سنت توماس آكویناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد، میزبان آهنی را تكه تكه كرد و بیشاب را ساحر و جادوگر خواند.

- سال 1640 م: دكارت ماشین خودكاری به صورت یك خانم ساخت و آن را Ma fille Francine " می نامید.این ماشین كه دكارت را در یك سفر دریایی همراهی می كرد، توسط كاپیتان كشتی به آب پرتاب شد چرا كه وی تصور می كرد این موجود ساخته شیطان است.

- سال 1738 م: ژاك دواكانسن (Jacques de Vaucanson) یك اردك مكانیكی  ساخت كه از بیش از 4000 قطعه تشكیل شده بود.
این اردك می توانست از خود صدا تولید كند، شنا كند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع كند. امروزه در مورد محل نگهداری این اردك اطلاعی در دست نیست.

- سال 1805 م: عروسكی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد كه می توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی كند.

- سال 1923 م: كارل چاپك (Karel Capek) برای اولین بار از كلمه روبات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده كرد. كلمه روبات از كلمه چك robota گرفته شده است كه به معنی برده و كارگر مزدور است. موضوع نمایشنامه چاپك، كنترل انسانها توسط روباتها بود، ولی او هرگونه امكان جایگزینی انسان با روبات و یا اینكه روباتها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، یا تنفر پیدا كنند را رد می كرد.

- سال 1940 م: شركت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپاركو (Sparko) ساخت كه هم از قطعات مكانیكی و هم الكتریكی در ساخب آن استفاده شده بود. این اولین باری بود كه از قطعات الكتریكی نیز همراه با قطعات مكانیكی استفاده می شد.

- سال 1942 م: كلمه روباتیك (robatics) اولین بار توسط ایزاك آسیموف در یك داستان كوتاه ارائه شد. ایزاك آسیموف (1920-1992) نویسنده كتابهای توصیفی درباره علوم و داستانهای علمی تخیلی است.

- دهه 1950 م: تكنولوژی كامپیوتر پیشرفت كرد و صنعت كنترل متحول شد. سؤلاتی مطرح شدند. مثلاً: آیا كامپیوتر یك روبات غیر متحرك است؟

- سال 1954 م: عصر روبات ها با ارائه اولین روبات آدم نما توسط جرج دوول (George Devol) شروع شد.
محمد حسین تقوایی زحمتكش- وبلاگ فناوری اطلاعات یزد -  رباتیكRobotic  : مروری بر تاریخچه، مزایا ، معایب و كاكرد ربات یا روبوت robotApple
امروزه، 90% روباتها، روباتهای صنعتی هستند، یعنی روباتهایی كه در كارخانه ها، آزمایشگاهها، انبارها، نیروگاهها، بیمارستانها، و بخشهای مشابه به كارگرفته می شوند.در سالهای قبل، اكثر روباتهای صنعتی در كارخانه های خودروسازی به كارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از روباتهای موجود در دنیا در كارخانه های خودروسازی به كار گرفته می شوند.مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا كارهای سخت و خطرناك را به جای انسان انجام دهند.برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآكتورها از روبات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواكتیو به انسانها صدمه نزند.

 - سال 1956 م: پس از توسعه فعالیتهای تكنولوژی یك كه بعد از جنگ جهانی دوم، یك ملاقات تاریخی بین جورج سی.دوول(George C.Devol) مخترع و كارآفرین صاحب نام، و ژوزف اف.انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) كه یك 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 شركتهای تجاری، به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شركت Unimate برگرفته از Universal Automation را برای تولید روبات پایه گذاری كرد. نخستین روباتهای این شركت در كارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام كارهای دشوار در خودروسازی به كار گرفته شد. انگلبرگر را "پدر روباتیك" نامیده اند.

- دهه 1960 م: روباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند. انجمن صنایع روباتیك این تعریف را برای روبات صنعتی ارائه كرد:

"روبات صنعتی یك وسیلة چند كاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است كه برای جابجایی قطعات، مواد، ابزارها یا وسایل خاص بوسیلة حركات برنامه ریزی شده، برای انجام كارهای متنوع استفاده می شود."

 - سال 1962 م: شركت خودروسازی جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به كار گرفت.

 - سال 1967 م: رالف موزر (Ralph Moser) از شركت جنرال الكتریك (General Electeric) نخستین روبات چهارپا را اختراع كرد.

 - سال 1983 م: شركت Odetics یك روبات شش پا ارائه كرد كه می توانست از موانع عبور كند و بارهای سنگینی را نیز با خود حمل كند.

 - سال 1985 م: نخستین روباتی كه به تنهایی توانایی راه رفتن داشت در دانشگاه ایالتی اهایو (Ohio State Uneversity) ساخته شد.

 - سال 1996 م: شركت ژاپنی هندا (Honda) نخستین روبات انسان نما را ارائه كرد كه با دو دست و دو پا طوری طراحی شده بود كه می توانست راه برود، از پله بالا برود، روی صندلی بنشیند و بلند شود و بارهایی به وزن 5 كیلوگرم را حمل كند

روباتها روز به روز هوشمندتر می شوند تا هرچه بیشتر در كارهای سخت و پر خطر به یاری انسانها بیایند.   


قانون روباتیك مطرح شده توسط آسیموف:
1- روبات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
2- روباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا كنند.
3- روباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت كنند.

اجزای یك روبات:
- وسایل مكانیكی و الكتریكی:
 شاسی، موتورها، منبع تغذیه، ...
- حسگرها (برای شناسایی محیط):
دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound، ...
- عملكردها (برای انجام اعمال لازم)
بازوی روبات، چرخها، پاها، ...
- قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم):
حركت در یك جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام، ...
- قسمت كنترل (برای راه اندازی و بررسی حركات روبات):
نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، كنترل مسیر، ...

انواع ربات ها :
رباتهای امروزی كه شامل قطعات الكترونیكی و مكانیكی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مكانیكی برای جابجایی قطعات و یا كارهای ساده و تكراری كه موجب خستگی و عدم تمركز كارگر و افت بازده میشد بوجود آمدند. اینگونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند.جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای كاملا كنترل شده در كارخانه نصب میشوند و به غیر از وظیفه ای كه به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام كار دیگری نیستند. این وظیفه میتواند در حد بسته بندی تولیدات, كنترل كیفیت و جدا كردن تولیدات بی كیفیت, و یا كارهای پیچیده تری همچون جوشكاری و رنگزنی با دقت بالا باشد.

نوع دیگر رباتها كه امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرك هستند كه مانند رباتهای جابجا كننده در محیط ثابت و شرایط كنترل شده كار نمیكنند. بلكه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی میكنند و سیر اتفاقاتی كه ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع ربات هاست كه تكنیك های هوش مصنوعی میبایست در كنترلر ربات(مغز ربات) به كار گرفته شود.

رباتهای متحرك به دسته های زیر تقسیم بندی میشوند:
1-رباتهای چرخ دار
با انواع چرخ عادی
و یا شنی تانك
و با پیكربندی های مختلف یك, دو یا چند قسمتی
2-رباتهای پادار مثل سگ اسباب بازیAIBO ساخت سونی كه در شكل بالا نشان داده شد یا ربات ASIMO ساخت شركت هوندا
3-رباتهای پرنده
4-رباتهای چند گانه(هایبرید) كه تركیبی از رباتهای بالا یا تركیب با جابجاگرها هستند
 ...

ویژگیهای یک روبات
یک روبات دارای سه مشخصه زیر است
1-داری حرکت وپویایی است
2-قابلیت برنامه ریزی جهت انجام کارهای مختلف را دارد
3-بعد از اینکه برنامه ریزی شد.قابلیت انجام وظایفش را به صورت خودکار دارد.
ممکن است روزی فرا برسد که روباتها جای انسانها را در انجام کارها بگیرند.حتی بعضی از آنها ممکن است به صورت محافظ شخصی از جان انسانهادر مقابل خطرات احتمالی حفاظت کنند.


مزایای روباتها:
1-  روباتیك و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و كیفیت محصولات را افزایش دهند.
2-  روباتها می توانند در موقعیت های خطرناك كار كنند و با این كار 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 میكرو اینچ دقت دارند.
5-  روباتها می توانند در یك لحظه چند كار را با هم انجام دهند ولی انسانها در یك لحظه تنها یك كار انجام می دهند.

 معایب روباتها:
1-  روباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند كه این مطلب می تواند بسیار خطرناك باشد.
2-  روباتها هزینه بر هستند.
3-  قابلیت های محدود دارند یعنی فقط كاری كه برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند.




برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند. که سایر سیستم های پیچیده تر که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده که هرگاه حسگرهایشان در مسیر، یا فردی را پیدا کنند متوقف می شوند. رباتهای بسیار پیچیده تر رد محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود.


روباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند.بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید.کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند.رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان روباتیک وجود دارد.که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها،پردازش اطلاعات وبست وتوسعه روباتها می پردازد.روباتها انواع مختلفی دارند از قبیل روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط،کشتی گیر،
فوتبالیست،و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو روباتها،روباتهای پرنده وغیره نیز وجود دارند.
روباتها برای انجام کارهای سخت ودشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز یا انجام آنها برای انسان خطرناک هستند.مثل روباتهایی که در نیروگاهای هسته ای وجود دارند.،استفاده می شوند.
کاری که روباتها انجام میدهند.، توسط میکرو پروسسرها(microprocessors) و میکروکنترلرها(microcontroller) کنترل می شود.با تسلط در برنامه نویسی این دو می توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید روبات انجام دهد.
روباتهایی شبیه انسان (human robotic)نیز ساخته شده اند.،آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند.حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند.بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند.آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند.در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در روبات کار می کند.برخی از روباتها مانند انسانها وجانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث ومثایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند.یک نمونه از این روباتها روبات مامور است.

برخی روباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت ودقت بالا انجام می دهند مثل روبات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند.این گونه روبات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند.


آناتومی اندام روباتهای شبیه انسان
در سال 1950 دانشمندان تصمیم گرفتند.شکلی از رباتهای دو پارا درست کنند.که از لحاظ فیزیکی شبیه انسان باشند.این گونه روباتها متشکل از دو بازو دو پا هستند.که دستها و پاها به صورت متقارن وشبیه بدن انسان در سمت راست وچپ ربات قرار گرفته اند.برای انجام چنین کاری آنها می بایست در ابتدا آناتومی بدن خود را می شناختند.آنها معتقد بودن که انسانها طی میلیونها سال تکامل یافته اند.،تا اینکه امروزه قادرند انواع مختلفی از کارها را انجام دهند.اگر از مردم راجع به روباتهای شبیه انسان سوال کنید.آنها در اولین وهله به یاد فیلم پلیس آهنی می افتند.شما نیز می توانید با استفاده از کاغذهای استوانه ای و تک های چوب وچسب شکلی مانند زیر درست کنید.



حرکت در روبات
هنگامیکه شما راجع به مطلبی فکر می کنید و برای آن دنبال پاسخ می گردید.می توانید جواب خود را در طبیعت بگیرید.به حیواناتی که اطراف ما هستند.،و مانند ما می توانند در چهار جهت حرکت کنند.دقت کنید.به طور مثال به حرکت فیل توجه کنید.مفاصلی که در پاها وجود دارند.سبب حرکت پاها به سمت عقب،جلو، چپ و راست می شوند
هنگامکه این حیوان حرکت می کند وزن خود را بر روی پا هایش تقسیم میکند.بنابراین این امکان را دارد که تعادلش را حفظ کند و بر روی زمین نیافتد.در روباتها نیز همین مسئله وجود دارد اگر یکی از پاهای آن در هوا قرار بگیرد روبات متوقف می شود.واین امکان وجود دارد بر روی زمین بیافتد.به حرکت مورجه ها دقت کنید.این موجود 6 پا دارد. در هنگام حرکت به سمت جلو سه پایش را به سمت جلو وسه پای دیگرش را در همان موقعیت به سمت عقب فشار میدهد .دو پا از یک طرف ویک پا از طرف دیگرهمواره کار مشترکی را انجام می دهند. واین کار سبب حرکت مورچه به سمت جلو می شود.
حشرات بدلیل داشتن پاهای بیشتر وفرم پاها راحتر از حیوانات چهار پا می توانند تعادل خود را در حرکت حفظ کنند.بهمین دلیل رباتهای شبیه حشرات بیشتر از روباتهایی شبیه سگ و گربه ساخته شده اند.



لگو روبات(lego robot)
برای شروع به ساخت روبات بهتر است .،که با لگو ها ونحوه اسمبل کردن آنها آشنا شوید.لگوها ایده های خوبی در ساخت روبات به شما می دهند.بسیاری از روباتهایی که ساخته شده اند.حشره،حیوان،انسان نیستند.بلکه آنها لگو هستند.شما می توانید بدنه روبات خود را بوسیله لگوها بسازید.و مدارات الکترونیک را در آن جا سازی کنید.
بیشتر ماشینهایی که وجود دارند از چهار چرخ تشکیل شده اند.دو چرخ جلویی دارای چرخش زاویه ای هستند.،و دو چرخ عقبی در جای خود ثابت هستند.،وتنها میچرخند،حرکت به سمت راست،جلو و عقب را چرخهای جلویی تعیین می کنند.در برخی از ماشینها هر چهار چرخ دارای این وضعیت هستند.از این موارد در ساخت لگو روباتها شبیه ماشین استفاده می شود.برخی از ماشینهای پیشرفته از راه دور کنترل می شوند(remote control) که این مسئله را براحتی می توان در روباتها بست وتوسعه داد.
برای ساخت یک لگو ماشین احتیاج به چهار چرخ پلاستیکی و دو میله تحت عنوان محور احتیاج دارید.شاید بتوانید این قطعات را براحتی در یک ماشین اسباب بازی پیدا کنید.برخی از طراحان روبات به جای چهار چرخ از سه چرخ استفاده می کنند.در این حالت عموما دو چرخ ثابت وتنها در جای خود می چرخند و تنها یک چرخ دارای حرکت آزاد است.نوع دو چرخ آن نیز وجود دارد.در این حالت هر دوچرخ دارای حرکت آزاد زاویه ای هستند.
برای حل مشکل تعادل روباتها در هنگام چرخش از چهار چرخ استفاده می شود. در هر طرف دوچرخ وجود دارد.که چرخهای در هر سمت بوسیله تسمه یا نواری پلاستیکی بهم متصل می شوند.


 




می توانید دیدگاه خود را بنویسید
kerenmilosevich.jimdo.com سه شنبه دوم خرداد 1396 12:47 قبل از ظهر
Excellent post. I was checking continuously this weblog and I'm inspired!
Very useful information specially the last part :) I handle such info a lot.
I was looking for this particular info for a long time.
Thank you and good luck.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
 
موضوعات
نظر سنجی
نظرتان در موردوضعیت کنونی وبلاگ فناوری اطلاعات یزد چیست؟






دیگر موارد
تعداد مقالات وبلاگ :
نویسندگان وبلاگ :
آخرین بروز رسانی مقالات وبلاگ :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
بازدید کل :
آخرین زمان بازدید :

Xبستن تبلیغات