پروژه و تحقیق- رباتها و کاربرد آنها - در 60 صفحه-docx

    ربات یک ماشین هوشمند است که قادر است در شرایط خاصی که در آن قرار می گیرد، کار تعریف شده ای را انجام دهد و همچنین قابلیت تصمیم گیری در شرایط مختلف را نیز ممکن است داشته باشد. با این تعریف می توان گفت ربات ها برای کارهای مختلفی می توانند تعریف و ساخته شوند.مانند کارهایی که انجام آن برای انسان غیرممکن یا دشوار باشد.

    برای مثال در قسمت مونتاژ یک  کارخانه اتومبیل سازی، قسمتی هست که چرخ زاپاس ماشین را در صندوق عقب قرار می دهند، اگر یک انسان این کار را انجام دهد خیلی زود دچار ناراحتی هایی مثل کمر درد و ...می شود، اما می توان از یک ربات الکترومکانیکی برای این کار استفاده کرد و یا برای جوشکاری و سایر کارهای دشوار کارخانجات هم همینطور.

    ربات هایی که برای اکتشاف در سایر سیارات به کار میروند هم از انواع ربات هایی هستند که در جاهایی که حضور انسان غیرممکن است استفاده می شوند.

کلمه ربات توسط Karel Capek  نویسنده نمایشنامه R.U.R  (روبات‌های جهانی روسیه) در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی1(robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.

در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.           

    البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم.

    امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

    بیشتر ربات‌ها امروزه در کارخانه‌ها برای ساخت محصولاتی مانند اتومبیل؛ الکترونیک و همچنین برای اکتشافات زیرآب یا در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    رُبات1 یا روبوت وسیله‌ای مکانیکی جهت انجام وظایف مختلف است. یک ماشین که می‌تواند برای عمل به دستورات مختلف برنامه‌ریزی گردد و یا یک سری اعمال ویژه انجام دهد. مخصوصا آن دسته از کارها که فراتر از حد توانایی‌های طبیعی بشر باشند. این ماشینهای مکانیکی برای بهتر به انجام رساندن اعمالی از قبیل احساس کردن درک نمودن و جابجایی اشیا یا اعمال تکراری شبیه جوشکاری تولید می‌شوند.

1-1-1- تعاریف ربات

    همیشه بین صاحب نظران رباتیک و فعالان رباتیک در دانشگاه ها بحث در مورد تعریف ربات وجود داشته است، گاهی اوقات بر اساس تولید ربات، در شرکتی، تعریفی صنعتی و بر اساس تولید آن شرکت از ربات ارایه می شود و در مواردی نسبت به تکنولوژی ربات توصیف شده است.

    با این همه در زمان کنونی فناوری ساخت ربات در حدی است که با تکیه بر تکنولوژی جدید و پیشرفته کنونی و با کمی آینده نگری می توان تعریف عینی و دست یافتنی از ربات کرد.

در این جا چند تعریف معتبر ذکر شده است:

یک دستگاه یا وسیله خود کاری که قادر به انجام اعمالی است که معمولا به انسانها نسبت داده می شود و یا مجهز به قابلیتی است که شبیه هوش بشری است.

    یک ربات هوشمند ،ماشین خودکار چند منظوره ای است که طیف وسیعی از وظایف متفاوت را، تحت شرایطی که حتی ممکن است به آن شناخت کافی نداشته باشد ،همانند انسان آن را انجام دهد.

دو تعریف دیگر در رابطه با کلمه ربات از قرار زیر می باشند :

1- تعریفــی که توسط Concise Oxford Dic.  صورت گرفتــه است؛ ماشینی مکانیکی با ظاهر یک انسان که باهوش و مطیع بوده ولی فاقد شخصیت است. این تعریف چندان دقیق نیست، زیرا تمام رباتهای موجود دارای ظاهری انسانی نبوده و تمایل به چنین امری نیز وجود ندارد.

2- تعریفی که توسط مؤسسه ربات آمریکا صورت گرفته است؛ وسیله ای با دقت عمل زیاد که قابل برنامه ریزی مجدد بوده و توانایی انجام چند کار را دارد و برای حمل مواد، قطعات، ابزارها یا سیستم های تخصصی طراحی شده و دارای حرکات مختلف برنامه ریزی شده است و هدف از ساخت آن انجام وظایف گوناگون می باشد.

1-1-2- علم رباتیک

    دانشمند مسلمان کردتبار ، ابو العز بن اسماعیل بن الرزاز الجزری در سال 515 هجری شمسی در شهر الجزری واقع در شمال عراق امروزی پا به این جهان گذاشت .او در شهر دیاربکر واقع در ترکیه امروزی مشغول به تحصیل و فرا گیری علم شد و تا آخر عمر در دیاربکر زندگی کرد و در سال 585 هجری شمسی درگذشت . لازم به ذکر است در آن دوره الجزری و دیاربکر جزئی از سرزمین ایران بود. الجزری نخستین ربات قابل برنامه‌ریزی انسان نما را در اواخر عمرش ساخت . به این علت او به عنوان پدر علم مهندسی رباتیک جهان شناخته می شود . اختراع او ، یک قایق آبی بود که در آن چهار نوازنده‌ ی مصنوعی موسیقی برای مراسم و برنامه‌های جشن سلطنتی، آهنگ می‌نواختند و حاضران را سرگرم می‌کردند ، سازها به صورت هیدرولیک1 و با کمک آب برنامه ریزی می شود . او در سال 585 هجری شمسی کتابی با نام " دانستنی هایی در رابطه با مکانیزم های هوشمند " نوشت . این ربات انسان نما و چند مکانیزم موتوری انتقال آب و چند ساعت از زیبا ترین طرحهای او در این کتاب می باشد.

    علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است :

الکترونیک ( شامل مغز ربات)مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات)نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات)

    اگریک ربات را به یک انسان تشبیه کنیم، بخشهایی مربوط به ظاهر فیزیکی انسان را متخصصان مکانیک می سازند، مغز ربات را متخصصان الکترونیک توسط مدارای پیچیده الکترونیک طراحی و  می سازند و کارشناسان نرم افزار قوه تفکر را به وسیله برنامه های کامپیوتری برای ربات شبیه سازی می کنند تا در موقعیتهای خاص ، فعالیت مناسب را انجام دهد.

1-1-3- مزایای رباتها

1- رباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند.

2-  رباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند.
3-  رباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای

روبوت لاین(پست گذاشتن خودکار برای شخصی دیگر)

روبوت لاین(پست گذاشتن برای شخصی دیگر)

روبوت لاین

نرم افزار متفاوت در زمینه رباطی

با این برنامه میتونید در تای ...

دریافت فایل

دانلود پروژه پایان نامه با موضوع تحلیل و شبیه‌ سازی یک ربات دوند‌‌‌ه ی شش پا

دانلود پروژه پایان نامه ی مهندسی مکانیک با عنوان تحلیل و شبیه‌ سازی یک ربات دوند‌‌‌ه ی شش پا که شامل 71 صفحه میباشد و بشرح زیر است :

نوع فایل : Word

در طول تاریخ پاها اولین وسایل برای جابجایی او بودند. با بزرگتر شدن اجتماعات و پیدایش شهرها، پیمودن مسافت‌های طولانی دیگر برای او طاقت فرسا و گاهی غیرممکن بود. ظهور وسایط نقلیه بطور ناباورانه‌ای حمل ونقل را آسان کرد. و در این میان چرخ‌ها نقش بزرگی را ایفا کردند. میلیون‌ها مایل از جاده‌ها ساخته شدند… تا امروز که دیگر اتومبیل آنچنان در فرهنگ‌ ما نفوذ کرده است که راه رفتن و دویدن دیگر به عنوان سرکشی بکار می‌روند! با این وجود هنوز خیلی از مناطق هستند که ماشین‌ها نمی‌توانند به آنجا بروند. درصد بسیاری از سطوح زمین برای وسایل چرخدار غیرقابل دسترسی است. مانند مناطق بیابانی نمادها، مناطق شهری بلازده مناطق مین گذاری شده که مجبوریم بخاطر خطرات موجود بدون استفاده از نیروهای انسانی به این مناطق که اکثرا خالی از جمعیت نیز هستند برویم. محققین با وجود سختی‌های قابل پیش‌بینی برای ساختن ربات‌های راه رونده و در ادامه، ربات‌های دونده تلاش زیادی کرده‌اند. در 25 سال اخیر پیشرفت چشمگیری در ساخت ربات‌ها ایجاد شده که این پیشرفت‌ها بیشتر در مورد حرکت پاهای ربات بوده. بعضی از خصوصیات ذاتی حرکت پا، موفقیت‌ها در ساخت ربات را محدود کرده است. در مقایسه با نمونه‌های ساخته شده دست بشر، حیوانات نمونه‌های توانایی در حرکت هستند. توانایی آنها در پیمودن سطوح ناهموار غیرقابل پیش‌بینی بی‌نظیر است. حیوانات آشفتگی‌های موجود در مسیر را توسط مغز خود دریافت کرده و با عکس العمل خود گام‌ها را منظم کرده و به کمک انعطاف پذیری انفعالی، خود را متعادل می‌کنند که در ربات‌ها به کمک سنسورهای اینرسی، ؟؟ دارای برنامه ریزی‌های گام‌ها مشخص کردن بخش‌های انعطاف پذیر و سایر سیستم‌های مصنوعی به حل این مشکلات پرداخته شده است.  اخیرا تحقیقات زیست شناسان در تقلید از اصول و قواعد کلی حاکم بر راه رفتن حیوانات و استفاده از این اصول در ربات‌ها پیشرفت چشمگیری داشته است. اما با وجود تلاشهای فراوانی که در مورد این گونه ربات‌ها، ربات‌های راه رونده و دونده انجام شده است، هنوز این ربات‌ها نتوانسته‌اند جای ربات‌های چرخدار را بگیرند. هدف از این پروژه شبیه‌سازی و تحلیل یک دسته از ربات‌های دونده که در ساختشان از طبیعت الهام گرفته شده است می‌باشد. این ربات‌ها نیاز به جاده‌ای خاص و با برنامه ریزی قبلی ندارند و می‌توانند به راحتی از موانع بگذرند، بچرخند و حتی در فعالیت‌های مختلف ورزشی مانند شنا، کوهنوردی و… بکار گرفته شوند. مزیت این ربات‌ها در این است که در نواحی خشن و غیرقابل پیش‌بینی حرکتی سریعتر و متعادل تری نسبت به ربات‌های پیشین دارند.

*این پایان نامه دارای چکیده به زبان انگلیسی میباشد*

Abstract 

Animals are the current gold standard of locomotion ability. Their ability to navigate rough terrain is unmatched by their man-made counterparts. Recent studies by biologists have begun to demonstrate some of the principles behind their remarkable capabilities. In particular, studies of cockroaches have shown that they use a feed-forward motor actuation pattern that is virtually unchanged, even when running over very rough terrain. It appears that their considerable structural compliance contributes significantly to their stability when running. Their sprawled posture and tuned impedance in their musculoskeletal system enable an instantaneous or preflex response to disturbances. This allows for rapid response to the large perturbations experienced when interacting with irregular terrain.

Consideration of these principles has led to the design of the Sprawl family of robots, which features one active thruster and one entirely passive rotary joint on each leg. Without these spring elements the robots would not be able to run. With them, they can easily overcome hip-height obstacles without any alteration of their open-loop controller. The robots function as tuned oscillating systems and small changes in their physical parameters (e.g. leg stiffness and damping) can produce large changes in their speed and stability.

Simple conceptual models of hopping have been used to analyze the effects of modifying the open-loop control system on system performance. These simple onelegged models have proven effective in helping to tune the actuation dynamics of the robot, but their simplicity precludes their use in tuning the sprawled self-stabilizing posture of the robot.

This thesis describes the development, calibration, and analysis of a three-dimensional dynamic simulation of the Sprawl robots. This simulation was developed as a design tool to investigate the effects of parameter variation, and to gain understanding about how to tune the leg configuration and hip impedance which constitute the self-stabilizing posture of the robot. Abstract

Animals are the current gold standard of locomotion ability. Their ability to navigate rough terrain is unmatched by their man-made counterparts. Recent studies by biologists have begun to demonstrate some of the principles behind their remarkable capabilities. In particular, studies of cockroaches have shown that they use a feed-forward motor actuation pattern that is virtually unchanged, even when running over very rough terrain. It appears that their considerable structural compliance contributes significantly to their stability when running. Their sprawled posture and tuned impedance in their musculoskeletal system enable an instantaneous or preflex response to disturbances. This allows for rapid response to the large perturbations experienced when interacting with irregular terrain.

Consideration of these principles has led to the design of the Sprawl family of robots, which features one active thruster and one entirely passive rotary joint on each leg. Without these spring elements the robots would not be able to run. With them, they can easily overcome hip-height obstacles without any alteration of their open-loop controller. The robots function as tuned oscillating systems and small changes in their physical parameters (e.g. leg stiffness and damping) can produce large changes in their speed and stability.

Simple conceptual models of hopping have been used to analyze the effects of modifying the open-loop control system on system performance. These simple onelegged models have proven effective in helping to tune the actuation dynamics of the robot, but their simplicity precludes their use in tuning the sprawled self-stabilizing posture of the robot.

This thesis describes the development, calibration, and analysis of a three-dimensional dynamic simulation of the Sprawl robots. This simulation was developed as a design tool to investigate the effects of parameter variation, and to gain understanding about how to tune the leg configuration and hip impedance which constitute the self-stabilizing posture of the robot