* نویسنده و فرستنده : ر - خطیبی

 

با توجه به مطالبی که در گذشته در بخش رباتیک و هوش مصنوعی وبلاگ مطرح شد ، حالا تقریبا همتون تاریخچه رباتیک رو خوندید. وقت این هست که یه ربات باهم بسازیم!! چون من خودم به شخصه بر این باورم که کارهای عملی و کارهایی که باید خود فرد توی اونا ایفای نقش کنه و فعالیت داشته باشه به نسبت آموزش های تئوری، بیشتر در ذهن شخص میمونه و موجب بالا رفتن ضریب یادگیری اون مبحث میشه.

برای ساخت یک ربات ابتدا باید با قسمتهای مختلف اون آشنا بشید.
که یک ربات، در کل از 2 قسمت تشکیل میشه :


- بخش الکترونیکی

این قسمت شامل یک سری قطعات الکترونیکی میشه که برای انجام دادن هدفی خاص کنار هم چیده شده اند. این قسمت خودش به دو بخش کلی تقسیم میشه:

 
     بخش حسی ربات

      این بخش شامل سنسورهایی هستش که ما برای ارتباط ربات با دنیای خارج روی اون قرار دادیم.
     بخش پردازش و کنترل ربات

      این قسمت از ربات که در واقع مغز ربات رو تشکیل میده، شامل موتور کنترولرها، میکروکنترولرها و برخی قطعات الکترونیکی مورد نیاز دیگه میشه.


- بخش مکانیکی

این قسمت شامل  سیستم حرکتی ربات میشه. حركت روباتها با استفاده از پا، چرخ يا ريل انجام مي شود. چرخها يا پاها را مي توان با موتورها، سولنوئيدها يا آلياژهاي حافظه دار (SMA) به حركت درآورد.
- در مورد قسمتهای الکترونیکی و مکانیکی در ادامه بیشتر بحث خواهد شد.

در یک پروژه مکاترونیک یا روبوتیک علاوه بر قطعات لازم جهت ساخت قسمتهای ذکر شده به یک یا چند منبع تغذیه هم نیاز داریم.

قسمتهاي مختلف يك روبات که نياز به منبع تغذيه دارد:

قسمتهاي الكتريكي، مكانيكي شامل: موتورها و بخشهايي كه بصورت هيدروليك و پنوماتيك كار مي كنند.
اگر روبات متحرك باشد بايد از باطري استفاده میشود. اگر روبات ثابت باشد مي توان از برق AC استفاده كرد. چون تغذيه روباتها اكثرا َ، برق DC مي باشد بنابراين بايد برق AC را بوسيله يكسوساز و فيلتر به DC تبديل كرد.

 

بخش الکترونیکی

این قسمت خودش به چند بخش دیگه تقسیم میشه:


بخش حسی ربات

همونطور که گفته شد، این بخش شامل سنسورهایی هستش که ما برای ارتباط ربات با دنیای خارجی که روی اون قرار داریم.

بد نیست در این قسمت به بررسی انواع سنسورها بپردازیم:


سنسورها در ربات

سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود.


سنسورها را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف به دسته‌های متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل می‌آید:

      سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت می‌نمایند.

     سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می‌نمایند.


      سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می‌شود.


     سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می‌کنند، به‌ ‌همین دلیل ارزان‌تر، ساده‌تر و دارای کارایی کمتر هستند.



سنسورها از لحاظ فاصله‌ای که با هدف مورد نظر باید داشته باشند به سه قسمت تقسیم می‌شوند:

       سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلف محرک‌ها مخصوصا در عوامل نهایی یافت می‌شوند و به دو بخش قابل تفکیک‌اند.

  
                          سنسورهای تشخیص تماس

                          سنسورهای نیرو-فشار


      سنسورهای مجاورتی: این گروه مشابه سنسورهای تماسی هستند، اما در این مورد برای حس کردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار می‌دهند.  

 

         دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:

                 حس کردن استاتیک:  در این روش محرک‌ها ثابت‌اند و حرکت‌هایی که صورت می‌گیرد بدون مراجعه لحظه‌ای به سنسورها صورت می‌گیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می‌شود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت می‌گیرد.

                حس کردن حلقه بسته:  در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می‌شوند. اغلب سنسورها در سیستم‌های بینا این‌گونه‌اند.

 

ادامه دارد ......