روبات انسان نما روبات خودکاری که ظاهری شبیه انسان دارد

اختصاصی از فی بوو روبات انسان نما روبات خودکاری که ظاهری شبیه انسان دارد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

روبات انسان نما  روبات خودکاری  که ظاهری شبیه انسان دارد

42 صفحه قابل ویرایش

فقط 4000 تومان   

چکیده

روبات انسان نما همان طور که از اسمش پیداست به روبات خودکاری گفته می‌شود که ظاهری شبیه انسان داشته باشد. یعنی دارای سر، دو بازو و دو پا باشد. البته ممکن است برخی از آن‌ها دارای صورت، چشم و دهان، انگشتان و سایر اعضای مشابه انسان نیز باشند. این روبات دارای سنسورها و الگوریتم‌های پیچیده ای است که باعث می‌شود روبات بتواند غیر از تقلید ظاهری از انسان، توانایی‌هایی مثل دیدن، شنیدن، یادگیری از محیط و همچنین دیگر توانایی‌های ذهنی انسان را نیز تقلید کند.

یکی از ویژگی‌های مهم روبات انسان نما راه رفتن روی دو پا است. حفظ تعادل روبات روی دو پا، کار سختی است که باعث می‌شود تا کنترل روبات نسبت به روباتــی که روی دو چرخ حرکت می‌کند، بسیار مشکل شود. از طرفی، حرکت بر روی دوپا قابلیت‌های زیادی نظیر بالا رفتن از پله‌ها و حرکـت در محیط‌هایی که مخصوص آدمی ساخته شده‌اند را به روبات می‌دهد که در روبات‌های دیگر، مثلاً روبات‌های چرخدار، وجود ندارد. ‌در این پروژه به بررسی ربات انسان نما، ساختار و ویژگی‌های آن و همچنین به بررسی انواع ربات‌های انسان نما پرداخته شده است. امید است مورد عنایت قرار گیرد.

فهرست مطالب

فصل اول ربات چیست؟ ............................................................................................................................... 1

مقدمه. 2

1-1 ربات چیست؟ .......................................................................................................................................... 2

1-2 ساختار ربات... 3

1-3 تاریخچه. 3

1-4 رباتیک چیست؟ 4

1-4-1 قوانین رباتیک... 4

1-4-2 جهان ربات‌های هوشمند. 5

1-4-3 ربات‌ها از گذشته تا امروز 6

1-5 دوستان هوشمند 7

فصل دوم ربات انسان نما 10

2-1 انسان نماها 11

2-1-1 انسان نماها در رباتیک... 11

2-1-2 انسان نماها در داستان‌های علمی-تخیلی.. 11

2-1-3 موجودات تخیلی فرازمینی 11

2-1-4 در سفینه‌های تخیلی فضایی 12

2-2 ربات‌های انسان نما 12

2-3 معرفی 13

2-4 روبات انسان‌نما در فضا 14

2-5 طراحی موتورهای خودتنظیمی داخلی 19

2-6 تیم ایرانی و مسابقات جهانی.. 20

فصل سوم نسل جدید ربات انسان نما 23

3-1 آسیمو. 24

3-2 پیشینه. 24

3-3 تجهیزات و توانایی‌ها 25

3-4 نسل جدید ربات‌های انسان نما 28

3-5 ربات‌های معلم 30

3-6 ربات‌های R2 31

3-7 آینده فضانوردی در تسخیر ربات‌های فضانورد. 33

3-8 دوست داشتنی‌ترین ربات‌های جهان.. 34

3-9 ساخت روبات طراح لباس.... 41

منابع.. 42

فهرست اشکال

 فصل دوم

شکل 2-1 نمونه‌ای از ربات ِانسان نمایی در حال بازی پینگ‌پنگ... 13

شکل 2-2-ربات 2r 15

شکل 2-3-ربات 2r در حال آموزش.... 16

فصل سوم

شکل 3-1-آسیمو در حال پایین آمدن از پله‌ها 25

شکل 3-2 ربات سورنا 26

شکل 3-3- بچه ربات انسان نما 28

شکل 3-4-نمونه‌ای از یک ربات معلم در کره جنوبی.. 30

شکل 3-5- PaPeRo. 35

شکل 3-6-Yume Nek. 35

شکل 3-7- E.M.A.. 36

شکل 3-8- AIBO.. 36

شکل 3-9- Tweenbots. 37

شکل 3-10-ربات کیپان.. 37

شکل 3-11- TRIO.. 38

شکل 3-12- HOAP. 38

شکل 3-13 ربات انسان نمای ساخت امارات متحده عربی.. 39

مقاله در مورد طراحی و پیاده سازی روبات پرنده عمود

اختصاصی از فی بوو مقاله در مورد طراحی و پیاده سازی روبات پرنده عمود دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه79

بخشی از فهرست مطالب

عنوان                                            صفحه

فهرست شکل‌‌ها ‌ج

فصل 1 -  مقدمه 3

1-1-....................................... پیشگفتار 3

1-2-...... معرفی و مقایسه روبات های پرنده بدون سرنشین 4

1-3-.................................. معرفی Quadrotor 6

1-4-...................................... مدل ریاضی 8

فصل 2-سخت افزار 12

2-1-..................................... اجزای اصلی 12

2-1-1-.......................... میکرو کنترلر اصلی 13

2-1-2- نگاهی دقیق تر به میکرو کنترلر و توانمندی های آن 15

2-1-3- معرفی    ESC 22

2-1-4- معرفی موتورهای BLDC 23

2-1-5- معرفی سنسور IMU 25

2-1-6- معرفی سنسور آلتراسونیک 29

2-1-7-.............................. برد اتصال IOIO 30

2-1-8-............................. مبدل USB به TTL 32

فصل 3-شبیه سازی 34

3-1-............................... معرفی موتور Unity3d 34

3-2-................................. معرفی کنترلر PID 35

3-2-1-............. بررسی تاثیر پارامترها بر سیستم 36

3-2-2- طراحی کنترلر  و تنظیم آن ( روش زایگلر – نیکلز ) 38

3-2-3-... مقایسه PID استاندارد و دیجیتالی ( گسسته ) 40

3-3-........................... مقایسه انواع فیلترها 42

3-3-1-................................ فیلتر کالمن 42

3-3-2-.................................. فیلتر DCM 43

3-4-................. نتایج شبیه سازی – PID استاندارد 47

فصل 4-بخش عملی 49

4-1-...................................... ساخت بدنه 49

فصل 5-نرم افزار 55

ضمیمه ها .....................................................................................................................................................................65

نتیجه گیری .................................................................................................................................................................67

منابع و مراجع .............................................................................................................................................................68

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                            صفحه

شکل  1 : انواع روبات پرنده 5

شکل  2 : مقایسه روبات های پرنده 5

شکل  3 : نحوه چرخش ملخ ها 6

شکل  4 : نحوه حرکت روبات 7

شکل  5 : مدل دینامیکی روبات 8

شکل  6 : دیاگرام داخلی روبات 12

شکل  7 : نمای داخلی میکرو xmega128 15

شکل  8 : دیاگرام ارتباط داخلی میکروکنترلر 18

شکل  9 : نحوه تولید سیگنال esc 22

شکل  10 : نمای داخلی موتور BLDC 24

شکل  11 : نمای داخلی سنسور شتاب سنج 27

شکل  12 : شماتیک داخلی مدار سنسور imu 28

شکل  13 : سنسور ultrasonic 29

شکل  14 : ماژول واسط گوشی تلفن همراه و مدار اصلی 30

شکل  15 : شماتیک داخلی مدار واسط 31

شکل  16 : مبدل usb به TTL 32

شکل  17 : شماتیک داخلی مبدل usb بهTTL 32

شکل  18 : مدل شبیه سازی شده روبات 34

شکل  19 : کنترل فرآیند با فیدبک حلقه بسته 35

شکل  20 : تاثیر افزایش بهره p 36

شکل  21 : تاثیر افزایش بهره I 36

شکل  22 : تاثیر افزایش بهره D 37

شکل  23 : دیاگرام سیستم حلقه بسته با اغتشاش 38

شکل  24 : پاسخ پله سیستم حلقه بسته 38

شکل  25 : جدول زایگلر - نیکلز 39

شکل  26 : نحوه از بین رفتن اثر نویز با فیلتر کالمن 43

شکل  27 : نتایج بدست آمده از شبیه سازی 47

شکل  28 : مراحل ابتدایی ساخت بدنه 49

شکل  29 : بدنه ساخته شده در مرحله اول 50

شکل  30 : قفس تست ساخته شده 51

شکل  31 : روبات آماده شده با اتصال چهار ملخ 52

شکل  32 : روبات ساخته شده در مرحله نهایی 53

شکل  33 : شماتیک داخلی سخت افزار روبات 66

چکیده

کلید واژه: روبات ، پرنده ، Quad rotor ، Quad copter  ، PID  .

فصل اول

مقدمه

فصل 1 -  مقدمه 1-1-       پیشگفتار

با توجه به پیشرفت روزافزون علم روباتیک در عرصه های مختلف به خصوص حوزه روبات های پرنده و همچنین فعالیت تحقیقاتی گسترده بر روی روبات های پرنده عمود پروازی چون روبات های  چهار محرکه ایی ) Quad rotor ) در اکثر دانشگاه های معتبر جهان و همچنین ایران بر آن شدیم تا عنوان پروژه خود را پیاده سازی و طراحی سیستم کنترل یک عمود پرواز بر مبنای چهار محرکه انتخاب نماییم ، تا هم ثمره چهار سال مطالعه نظری بی وقفه در مقطع کارشناسی سخت افزار را به یک دستاورد عملی و کاربردی مبدل سازیم و هم در یک کار تیمی مشترک بر دانش خود  در زمینه مبحث کنترل روبات بیافزاییم . اجزای اصلی این روبات متشکل از چهار موتور BLDC  150 وات همراه با کنترلر سرعت ESC ، یک برد کنترلی اصلی ، یک دستگاه تفلن همراه مجهز به سیستم عامل اندروید برای کاهش هزینه ها و استفاده از امکانات گسترده سخت افزاری آن ، یک باتری لیتیومی مخصوص هواپیما های مدل ، ماژول سنسور شتاب و زاویه سنج IMU و یک مدار واسط برای ارتباط برد کنترلی و تلفن همراه می باشد . سخت ترین مرحله از پروژه طراحی سیستم کنترل حلقه بسته ایی است که تعادل روبات را در هوا تضمین نماید و همچنین امکان کنترل دقیق را برای کاربر فراهم سازد . برای دست یابی به چنین سیستم کنترلی از یک مدل ریاضی و شبیه سازی آن در محیط هایی چون Simulink یا Unity3d استفاده می کنیم و با استفاده از تنظیم کنترلر هایی چون PI یا PID ، کنترلر خود را بر روی مدل واقعی می آزماییم .

1-2-       معرفی و مقایسه روبات های پرنده بدون سرنشین

روبات های پرنده بدون سرنشین (UAV)[1]  به سه دسته کلی هواپیماهای بدون سرنشین و روبات های دارای بالگرد و بالون ها تقسیم بندی می شوند . هواپیما های بدون سرنشین برای پرواز از خاصیت آیرودینامیکی هوا استفاده می کنند و دارای بال هستند به همین جهت برای پرواز خود نیاز به یک باند پرواز مستقیم دارند تا از زمین جدا شوند . در مقابل ماشین های بالگرد دار مثل انواع هلیکپتر ها بدون نیاز به باند پرواز به صورت مستقیم پرواز می کنند[2] (VTOL) ولی در مقابل برای کنده شدن از زمین نیاز به انرژی بیشتری دارند و نسبت به هواپیما ها طول پرواز  و مسافت کمتری را پرواز  می کنند  . بالون ها با استفاده از گازهای سبکتر از هوا  [3](LTA) مثل هلیوم یا هوای گرم پر شده و بدون نیاز به نیروی محرکه به صورت مستقیم پرواز می کنند ولی مشکل اصلی آنها عدم کنترل دقیق و تاثیر پذیری زیاد آنها نسبت به باد است . در این سه دسته بالگرد ها به توجه به کنترل دقیق حرکت و مانور پذیری بالا دارای اهمیت ویژه ایی می باشند .

بالگرد های استاندارد با توجه به استفاده از یک محرکه اصلی برای پرواز نیاز به یک کنترلر بسیار پیچیده می باشند و حفظ تعادل در آن ها سخت می باشد . حال اگر تعداد محرک های یک بالگرد را به دو یا سه عدد افزایش دهیم پایداری سیستم را افزایش داده و کنترلر آن ساده تر می شود .  در یک روبات پرنده عمود پرواز از منطق یک بالگرد استفاده می شود با این تفاوت که تعداد محرکه ها به چهار عدد افزایش یافته و دیگر نیازی به استفاده از دم نیست . با توجه به ساختار متقارن آن پایداری بالایی دارد و همچنین کنترلر آن ساده تر و دقیق تر می باشد .

روبات های پرنده عمود پرواز (Multirotor)  با توجه به قابلیت هایی که دارند می توانند در مکان هایی که برای انسان ضرر دارد و یا مقدور نیست استفاده شوند و با این وجود دارای کاربردهای وسیعی در زمینه های مختلف می باشند . Multirotor ها دارای انواع مختلفی هستند و با توجه به تعداد محرکه ها نام گذاری می شوند . Quad rotor ها دارای چهار محرکه می باشند و نوع استاندارد این خانواده محسوب می شوند . Hexarotor و Octarotor ها نیز نوع های شش و هشت محرکه می باشند . هر چه تعداد محرکه ها افزایش می یابد میزان بار قابل حمل روبات بالاتر می رود و در نتیجه میزان انرژی و توان استفاده شده در آنها نیز بالا می رود .

  

1-3-       معرفی Quadrotor

Quadrotor یک روبات پرنده عمود پرواز (VTOL) است که دارای چهار محرکه می باشد . محرکه ها بسته به توان و نوع روبات می تواند متفاوت باشد و انتخاب موتور مناسب با توجه به میزان گشتاور تولید شده )  Thrust  ( می باشد . ساختار کلی آن به صورت متقارن و به شکل زیر است . با توجه به گشتاور زاویه ایی تولید شده هر موتور ، جهت چرخش آن ها اهمیت دارد و به صورت یکی در میان دو به دو هم جهت می باشد . یعنی موتور اول و سوم در جهت عقربه های ساعت و موتور دوم و چهارم خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخند .

 

برای به پرواز در آمدن Quadrotor  باید چهار موتور آن به صورت مساوی نیروی لازم برای مقابله با جاذبه زمین را تولید کنند که وابسته به جرم کلی آن و میزان بار (Payload) متفاوت خواهد بود . در ادامه برای توضیح بهتر نحوه حرکت از اصلاحات استاندارد استفاده می کنیم .

به معلق ماندن در هوا عمل Hover گفته می شود . برای این که روبات در هوا معلق بماند باید موتور ها نیروی جاذبه را خنثی کنند . به چرخش حول محور Z ، Yaw گفته می شود برای این که روبات ساعت گرد حول محور Z بچرخد باید موتورهای 1 و 3 قوی تر و موتورهای 2 و 4 ضعیف تر بچرخند و برای چرخش پاد ساعت گرد  عکس این عمل صورت می گیرد . به چرخش حول محور X ، Roll گفته می شود و باید موتور 2 ضعیف تر و موتور 4 قوی تر بچرخند . به چرخش حول محور Y ، Pitch گفته می شود و باید موتور 3 قوی تر و موتور 1 ضعیفتر بچرخد . باید توجه کرد که هنگامی که روبات دارد در یک جهت حرکت می کند میزان قدرت هر چهار موتور افزایش یافته تا حرکت به سمت پایین آن جبران شود این نکته را در بخش معرفی مدل ریاضی به صورت دقیق تر توضیح داده شده است .

 

برای پایداری و حفظ تعادل روبات باید از کنترلر مناسبی استفاده کنیم . پس درک مدل ریاضی روبات از اهمیت بالایی برخوردار است . در بخشهای  بعدی پس از معرفی مدل و شبیه سازی آن به ارایه کنترلر می پ

[1] Unmanned Aerial Vehicle

[2] Vertical Take-Off and Landing

[3] Lighter Than Air

دانلود پروژه چگونگی ساخت یک روبات مسیریاب (فرمت word و باقابلیت ویرایش)تعداد صفحات 58

اختصاصی از فی بوو دانلود پروژه چگونگی ساخت یک روبات مسیریاب (فرمت word و باقابلیت ویرایش)تعداد صفحات 58 دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان پایان نامه :  ساخت یک روبات مسیریاب

قالب بندی :  Word

قیمت :   رایگان

شرح مختصر :  پروژه ی ما تحت عنوان (( ربات مسیر یاب هفت سنسور )) که در سه فصل تهیه شده است ، فصل اول مستندات این پروژه به بررسی تعاریف خاصی که در زمینه رباتیک وجود دارد و همچنین موضوعات مرتبط با آن مانند تاریخچه رباتیک ، انواع رباتها ، دسته بندی رباتها  پرداخته ایم. در فصل دوم کاربرد رباتها و همچنین اجزاء رباتها را مورد بررسی قرار داده ایم. در فصل سوم ، ساختن ربات مسیر یاب ، شرح عملکرد ربات ، توضیحات مدار و برنامه ربات و همچنین تصاویری از قطعات این ربات و تصویر ربات مسیر یاب به طور کامل قرار داده شده است . ربات مسیریاب رباتی است که می تواند در یک مسیر از قبل تعیین شده حرکت کند ، این مسیر میتواند یک خط سیاه در زمینه سفید یا یک خط سفید در زمینه سیاه باشد. یا مخلوتی از هر دو باشد .ربات باید بتواند انواع مسیرهای موجود مانند پیچ، بریدگی، خطوط زاویه دار و مهم تر از همه حلقه را در کمترین زمان ممکن طی کند .

فهرست : 

  تعاریف ربات

 علم رباتیک

مزایای رباتها

معایب رباتها

تاریخچه رباتها

دسته بندی رباتها

دسته بندی اتحادیه رباتهای ژاپن

دسته بندی موسسه رباتیک آمریکا

دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی

 انواع رباتها

رباتهای متحرک

ربات همکار

نانوبات

طبقه بندی رباتها

طبقه بندی رباتها از نظر کاربرد

رباتهای صنعتی

رباتهای شخصی و علمی

رباتهای نظامی

طبقه بندی رباتها از نظر استراتژی کنترل

طبقه بندی رباتها از نظر محرک مفصلها

سیستمهای الکتریکی

موتورهای DC

موتورهای AC

فصل دوم (کاربرد رباتها و اجزاء آنها)

کاربرد رباتها

ربات آدم نمای اعلام خطر

رباتها برای تقلید رفتار حیوانات

ربات تعقیب خط

ربات حس کننده تماس

ربات آبی، برای یافتن جعبه سیاه هواپیما

ربات پذیرش

اجزاء اصلی یک ربات

بازوی مکانیکی ماهر

سنسورها

سنسورهای بدون تماس

سنسورهای القائی

کنترلر

واحد تبدیل توان

موتور

 دسته بندی کلی موتورها

محرک مفاصل

 ربات مسیریاب

ربات مسیر یاب  سنسور

 شرح عملکرد ربات مسیر یاب

ساختن ربات مسیر یاب

 مدار ربات مسیر یاب

برنامه ربات مسیر یاب

 شکل ربات مسیر یاب  سنسور

منابع و ماخذ

نمونه پروژه: چگونگی ساخت یک روبات مسیریاب

اختصاصی از فی بوو نمونه پروژه: چگونگی ساخت یک روبات مسیریاب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت: word.....

• مقدمه                                                                                                                  1
• فصل اول (رباتها ، تاریخچه و انواع آنها)                                                            2
• 1-1- ربات                                                                                                        3

                 1-1-1- تعاریف ربات                                                                                     4                         

                 1-1-2- علم رباتیک                                                                                        6

                  1-1-3- مزایای رباتها                                                                                      7

                   1-1-4- معایب رباتها                                                                                      7

• 1-2- تاریخچه رباتها                                                    8
• 1-3- دسته بندی رباتها  12

                 1-3-1- دسته بندی اتحادیه رباتهای ژاپن                                                                     12 

                 1-3-2- دسته بندی موسسه رباتیک آمریکا                                                                   13

                  1-3-3- دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی                                                      13

• 1-4- انواع رباتها 14

                1-4-1- رباتهای متحرک                                                                                         14

                 1-4-2- ربات همکار                                                                                               15

                 1-4-3- نانوبات                                                                                                      16

• 1-5- طبقه بندی رباتها               18

                   1-5-1- طبقه بندی رباتها از نظر کاربرد                                                                       18

                            1-5-1-1- رباتهای صنعتی                                                                             18

                            1-5-1-2- رباتهای شخصی و علمی                                                                  18

                              1-5-1-3- رباتهای نظامی                                                                             18

                  1-5-2- طبقه بندی رباتها از نظر استراتژی کنترل                                                    19    

        1-5-2-1- نسل اول                                                                                                          19

                              1-5-2-2- نسل دوم                                                                                    19

                              1-5-2-3- نسل سوم                                                                                   20

                            1-5-2-4- نسل چهارم                                                                                 21

   عناوین                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     شماره صفحه       

      1-5-3- طبقه بندی رباتها از نظر محرک مفصلها                                                              23                

                     1-5-3-1- سیستمهای الکتریکی                                                                     23

                              1-5-3-2- موتورهای DC                                                                             23

                              1-5-3-3- موتورهای AC                                                                             24

• فصل دوم (کاربرد رباتها و اجزاء آنها)  
• 2-1- کاربرد رباتها                                                                    26

                         2-1-1- ربات آدم نمای اعلام خطر                                                              26

      2-1-2- رباتها برای تقلید رفتار حیوانات                                                                     27

                   2-1-3- ربات تعقیب خط                                                                                28

                   2-1-4- ربات حس کننده تماس                                                                                29

                   2-1-5- ربات آبی، برای یافتن جعبه سیاه هواپیما                                                            30

                   2-1-6- ربات پذیرش                                                                                              31

• 2-2- اجزاء اصلی یک ربات                                                                                               32  

                   2-2-1- بازوی مکانیکی ماهر                                                                                     32

                   2-2-2- سنسورها                                                                                                  34

                              2-2-2-1- سنسورهای بدون تماس                                                                 34

                              2-2-2-2- سنسورهای القائی                                                                         35

                  2-2-3- کنترلر                                                                                                      39

                  2-2-4- واحد تبدیل توان                                                                                         41

                              2-2-4-1- موتور                                                                                         41

   عناوین                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     شماره صفحه

                              2-2-4-2- دسته بندی کلی موتورها                                                                 42

                   2-2-5- محرک مفاصل                                                                                            44

• فصل سوم (ربات مسیریاب)                                                                  
• 3-1- ربات مسیریاب  

                          3-1-1- ربات مسیر یاب 7 سنسور                                                                      47

                   3-1-2- شرح عملکرد ربات مسیر یاب                                                                         49

                   3-1-3- ساختن ربات مسیر یاب                                                                                50

                   3-1-4- مدار ربات مسیر یاب                                                                                    52

                  3-1-5- برنامه ربات مسیر یاب                                                                                    53

                    3-1-6- شکل ربات مسیر یاب 7 سنسور                                                                      57

(جهت دریافت درجه کاردانی رشته سخت افزار)

دانلود مقاله آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده

اختصاصی از فی بوو دانلود مقاله آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

به زودی نه تنها در عرصه نظامی بلکه در عملیات های امدادی و کمک رسانی به مردم نیز از حشرات کوچک روباتیک که MAV نامیده می شوند، استفاده خواهد شد.وزارت دفاع ایالات متحده تاکنون بیش از سی میلیون دلار برای طراحی و ساخت این روبات های کوچک هزینه کرده است. از آنجا که استفاده از این روبات های کوچک، بهترین راه حفاظت نیروها از خطرات موجود در عملیات های شناسایی است، سازمان پروژه های تحقیقات دفاع پیشرفت ایالات متحده (DARPA) از چندین گروه تحقیقاتی برای ساخت روبات هایی که طول، عرض و ارتفاع شان کمتر از 20 سانتی متر باشد، حمایت مالی به عمل آورده است.در واقع این روبات های پرنده، کوچک ترین هواپیماهای بدون سرنشین هستند که تاکنون ساخته شده اند.این روبات های کوچک پرنده به تقلید از حرکات پرواز و نحوه بال زدن برخی از حشرات (از جمله سنجاقک، زنبور عسل و مگس) طراحی شده اند. به طور مثال پرواز مگس نکات بسیار زیادی از علم هوانوردی را به بشر یاد می دهد که بسیاری از آنها را نمی توان با بررسی بال های ثابت هواپیماها یاد گرفت زیرا اصول و قواعد پرواز حشرات و حرکت بال های آنها، از اصول و قواعد موجود برای پرواز با بال های ثابت هواپیما متفاوت است.«مایکل دکینسون» استاد زیست شناسی دانشگاه برکلی کالیفرنیا در این زمینه می گوید: «می توان به سادگی ثابت که زنبور عسل هرگز پرواز نمی کند چرا که اگر تئوری بال های ثابت را در مورد بال های حشرات هم به کار بریم می توان محاسب کرد که پرواز این حشرات غیرممکن است، بنابراین به طور حتم باید از دئوری دیگری درباره اثبات چگونگی پرواز این حشرات استفاده کرد.» پروفسور دکینسون یکی از اعضای گروه مربوط به برنامه MFI یا حشرات پرنده میکرومکانیکی است. وظیفه دکینسون و همکارانش در این پروژه، ساخت روبات های کوچک پرنده یی است که از اصول پرواز حشرات در طراحی آنها استفاده شده است.این پروژه با همکاری سازمان طرح های تحقیقاتی دفاع پیشرفته در حال انجام است.حشره روباتیکی که اعضای برنامه تحقیقاتی MFI (پرنده میکرومکانیکی) آن را طراحی کرده اند و به زودی ساخت آن به اتمام می رسد، تنها 15 تا 25 میلی متر عرض خواهد داشت که حتی از اندازه های مورد نظر سازمان برنامه های تحقیقاتی هم کوچک تر است و در آن از بال های ثابت استفاده نشده است.شاید جالب باشد که بدانید هواپیما نیروی لازم برای بلند شدن از زمین به دلیل وجود جریان هوای سریع تر در بالای بال ها نسبت به قسمت پایین آنها تولید می کند. این سیستم در هواپیماها به «آیرودینامیک دائمی» معروف است. ولی بدون شک هیچ زنبور یا سنجاقکی از چنین سیستمی برای پرواز استفاده نمی کند زیرا بال های آنها همواره در حرکت است. به گفته «جان وانگ» فیزیکدان کالج مهندسی کورنل امریکا، برعکس پرواز هواپیماهای با بال ثابت، حشرات در میان انبوهی از حلقه های جریان هوا که با حرکت دادن بال هایشان تولید کرده اند، پرواز می کنند. جریان هوای موجود در این حلقه ها در جهت مخالف جریان هوای اصلی حرکت می کند و در اصل همین حلقه های جریان هوا هستند که به حشرات قدرت پرواز می دهند. دکینسون همچنین معتقد است که درک مکانیسم پرواز حشرات و بهره گیری از آن در ساخت حشرات روباتیک بسیار مفید بوده است.
در حال حاضر دو پروژه بزرگ «روبات های پرنده» تحت حمایت مالی آژانس تحقیقات دفاع پیشرفته در حال انجام است و مراحل پایانی ساخت را می گذراند. یکی از این پروژه ها برنامه گروه پروفسور دکینسون است و طرح دیگر را پروفسور «رابرت میشلسن» هدایت می کند. یعنی دقیقاً زمانی که دکینسون در حال ساخت حشرات میکرومکانیکی در دانشگاه کالیفرنیا بود، رابرت میشلسن هم در مجتمع فناوری «جورجیا» مشغول فعالیت روی پروژه انتومتر بود.




در اواسط سال 2000 میلادی اداره ثبت اختراعات فنی ایالات متحده (IEEE) روبات الکترومکانیکی چند منظوره رابرت میشلسن را با نام «انتومتر» و به نام موسسه فنی جورجیا به ثبت رساند. این روبات پرنده به منظور فعالیت در محیط های نظامی و همچنین کمک رسانی و با الهام از نوع باز و بسته کردن بال پرندگان طراحی شده بود. روبات الکترومکانیکی انتومتر از یک واکنش شیمیایی نیرو می گیرد.به این شکل که یک سوخت در داخل بدنه آن ریخته شده و به وسیله آن یک واکنش شیمیایی رخ داده و گازی آزاد می شود.فشار حاصل از این گاز به پیستون داخل بدنه که به بال ها متصل است نیرو وارد کرده و باعث به حرکت درآمدن بال ها می شود. ضمن اینکه قسمتی از گاز هم از راه دریچه موجود در بال ها خارج می شود. در حال حاضر این روبات پرنده با توجه به تغییراتی که در آن ایجاد شده کمتر از 20 سانتی متر پهنای بال دارد. در وسیله یی با این ابعاد هر قسمت باید وظیفه خاصی انجام دهد. به طور نمونه یک آنتن رادیویی که به این وسیله وصل است در عین حال که عامل ایجاد تعادل در هنگام پرواز آن است، کار مخابراتی و دریافت پیام را هم انجام می دهد یا پاهای این روبات که علاوه بر تعادل، وسیله یی برای ذخیره سوخت هم هست.سازمان تحقیقات دفاع پیشرفته تاکنون بیش از سی میلیون دلار برای ساخت حشرات روباتی، سرمایه گذاری کرده است. محققان برای ساخت این روبات ها آزمایش های بسیاری برای شناخت نوع پرواز حشرات انجام دادند. به طول مثال حسگرهای برای اندازه گیری نیروی بال ها به آنها متصل شده است. محرک فیزوالکتریک که باعث به حرکت درآوردن بال ها خواهد شد، با انرژی خورشید فعال می شود.این روبات های پرنده اکنون مراحل پایانی آزمایش های خود را طی می کنند و توانسته اند بیش از 90 درصد از نیرویی را که برای پرواز نیاز دارند به وسیله عملکرد بال های خود به دست آورند.گام بعدی در کامل تر ساختن این روبات اضافه کردن بخش کنترل پرواز و ارتباط برای کنترل از راه دور آن بود. بدون شک با توجه به حمایت هایی که سازمان تحقیقات دفاع پیشرفته از این سرح به عمل آورده است، اولین استفاده از این روبات ها در عملیات های جاسوسی خواهد بود. از این حشرات روباتی می توان در مأموریت های شناسایی استفاده کرد که به وسیله سربازان کنترل می شوند. از این روبات ها فقط برای تصویربرداری از تحرکات نیروهای دشمن استفاده نمی شود بلکه می توان روی تانک، نفربر یا هر وسیله نظامی دیگری یک برچسب الکترونیکی نصب کرد تا نیروهای خودی به راحتی آنها را هدف بگیرند.پیشرفت های حاصل شده در میکروتکنولوژی، به خصوص در زمینه سیستم های میکروالکترومکانیکی باعث قدرتمندتر شدن این روبات ها شده است. به طور مثال میکروسیستم هایی مانند دوربین های ccd-array، حسگرهای کوچک مادون قرمز و نیز ردبپای کوچک با ظرافت خاصی به سادگی در ساختار این روبات ها جای گرفته اند. ضمن اینکه این روبات ها باید برای عملکرد عالی، دارای دامنه پروازی معادل 10 کیلومتر باشند و محدودیتی برای پرواز در شب نداشته باشند و حداقل یک ساعت در آسمان پرواز کنند. ضمن اینکه سرعت ایده آل برای آنها 70 تا 100 کیلومتر در ساعت است. این پرنده های کوچک روباتی به وسیله ایستگاه های زمینی که به آنتن های مخصوصی برای هدایت آنها مجهز هستند، کنترل می شوند.فعالیت این روبات ها تنها در عرصه نظامی نیست بلکه قرار است نسل جدید کاوشگران فضا نیر باشند. در واقع سازمان فضایی ناسا به قدرت و توانایی های آنها پی برده است و به منظور استفاده از آنها به عنوان کاوشگر در مریخ از مؤسسه تحقیقاتی جورجیا، حمایت مالی به عمل آورده است. حشرات روباتی مزیت های بسیار زیادی برای استفاده در امور فضایی برای ناسا خواهند داشت. البته انتومترها برای استفاده در مریخ باید در اندازه یی بزرگ تر ساخته شوند و پهنای بال آنها هم حداقل یک متر باشد تا بتوانند در اتمسفر مریخ به پرواز درآیند.این حشرات روباتی پس از وقوع بلایای طبیعی مانند سیل، زلزله و ... نیز کاربردی فوق العاده خواهند داشت. به این دلیل که به کمک اندازه کوچک خود به راحتی بر فراز مناطق آسیب دیده به پرواز در می آیند و می توانند به مکان هایی که هیچ چیزی نمی تواند در آن نفوذ کند، رفته و به جست و جوی افراد آسیب دیده بپردازند.از دیگر کاربردهای مهم این روبات های پرنده کنترل ترافیک در شهرهای پر جمعیت است.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  21  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید