تحقیق در مورد روباتیک

تحقیق در مورد روباتیک

فهرست مطالب
1- مقدمه
2- روبات چیست؟
3- اهمیت روبات ها
4- هدف از ساخت روبات ها
5- روباتیک چیست؟
6- اجزاء یک سیستم روباتیک
7- زیر سیستم های اصلی یک روبات
8- انواع روبات
9- مزایای روبات ها
10- معایب روبات ها
11- روبات هوشمند
12- روباتیک و هوش مصنوعی
13- روبات الگو
14- روش های مختلف تعامل روبات با محیط
15- سیر تحول در کنترل روبات
16- یادگیری در روبات
17- پردازش تصویر
18- منطق فازی
19- گزارش روبات امدادگر
20- منابع
مقدمه
براى مطالعه هوش مصنوعى، جالب و مفيد، بودن اين موجوديت هاى هوشمند
است. هوش مصنوعى محصولات مهم و مؤثر زيادى در مراحل اوليه توسعه اش توليد كرده است. اگر چه هيچ كس نمى تواند آينده را به طور مشخص پيش بينى كند، اما آشكار است كه كامپيوتر هايى هوشمند همرديف با انسان، تأثير بسزايى بر زندگى روزمره و همچنين برآينده خواهد داشت.

تحقیق در مورد روباتیک
در سال ۱۹۵۴ ميلادى، عصر روبات ها با ارائه اولين روبات آدم نما از طرف «جرج دوول» (George Devol) شروع شد.
امروزه، ۹۰ درصد روبات ها، روبات هاى صنعتى هستند، يعنى روبات هايى كه در كارخانه ها، آزمايشگاه ها، انبارها، نيروگاه ها، بيمارستان ها، و بخش هاى مشابه به كار گرفته مى شوند. در سال هاى قبل، بيشتر روبات هاى صنعتى در كارخانه هاى خودروسازى به كارگرفته مى شدند، ولى امروزه تنها حدود نيمى از روبات هاى موجود در دنيا در كارخانه هاى خودروسازى به كار گرفته مى شوند. مصارف روبات ها در همه ابعاد زندگى انسان به سرعت در حال گسترش است تا كارهاى سخت و خطرناك را به جاى انسان انجام دهند. براى مثال امروزه براى بررسى وضعيت داخلى راكتورها از روبات استفاده مى شود تا تشعشعات راديواكتيو به انسان ها صدمه نزند. بعدها روبات هاى صنعتى زيادى ساخته شدند و انجمن صنايع روباتيك اين تعريف را براى روبات صنعتى ارائه كرد :
« روبات صنعتى يك وسيله چند كاره و با قابليت برنامه ريزى چند باره است كه براى جابه جايى قطعات، مواد، ابزارها با وسايل خاص به وسيله حركات برنامه ريزى شده، براى انجام كارهاى مختلف استفاده مى شود. »
انگلبرگر شركت unimate را برگرفته از universal Automation براى توليد روبات پايه گذارى كرد. نخستين روبات هاى اين شركت در كارخانه جنرال موتورز (General Motors) براى انجام كارهاى دشوار در خودروسازى به كار گرفته شد. انگلبرگر را «پدر روباتيك» ناميده اند.
در سال ۱۹۶۲ میلادی شركت خودروسازى جنرال موتورز نخستين روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به كار گرفت.

تحقیق در مورد روباتیک
روبات ها روز به روز هوشمندتر مى شوند تا هر چه بيشتر در كارهاى سخت و پر خطر به يارى انسان ها بيايند.
اكنون اولين روبات انسان نماى خاورميانه در دانشگاه صنعتى شريف در حال طراحى و ساخت مى باشد.

روبات چیست ؟
روبات يك ماشين الكترومكانيكى هوشمند است كه مى توان آن را بارها برنامه ريزى كرد. چندكاره و كارآمد و مناسب براى محيط است. مي تواند 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 روبات 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 روبات الکترومکانیکی برای این کار استفاده کرد و یا برای جوشکاری و سایر کارهای دشوار کارخانجات هم همینطور، و یا روبات هایی که برای اکتشاف در سایر سیارات به کار می روند هم از انواع روبات هایی هستند که در جاهایی که حضور انسان غیرممکن است استفاده می شوند.

موسسه بین المللی استاندارد روبات را بصورت زیر تعریف کرده است:
روبات وسیله ای است که :
 بصورت خودکار کنترل شود
 قابل برنامه ریزی مجدد باشد
 چند منظوره بوده و
 با داشتن چندین درجه آزادی قدرت جابجائی داشته باشد.
 روبات می تواند متحرک و یا ثابت باشد.

اهمیت روبات ها:
امروزه روبات ها در انجام بسیاری از کارها به کمک انسان آمده و در برخی کارها نیز جایگزین آدمی گشته اند از جمله:

تحقیق در مورد روباتیک
• کار در کارخانه، اکتشافات فضائی، جراحی، بصورت دست آموز خانگی و….
• بطور کلی روبات ها در کارهائی استفاده می شوند که خطرناک بوده (مثل نیروگاههای هسته ای)، مشکل و تکراری باشند (مثل اغلب کار کارخانه ها) و محیط های کثیف (مثل داخل لوله ها).

هدف از ساخت روبات چیست ؟
هدف از ساخت روبات ، ایمن تر، سریع تر، دقیق تر و بهینه تر انجام دادن اموری است که برای انسان ها در درازمدت قابل انجام و یا غیر قابل انجام می باشد که آن امور با صرف هزینه، نیرو و خطرات بیشتر همراه است .

روباتیک چیست ؟
علم مطالعه روبات ها را روباتیک می نامند.
تعریف جامع تر این علم را می توان بصورت زیر نیز بازگو نمود:
«روباتیک عبارت است از ارتباط هوشمندانه بین ادراک و عمل»
علم روباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است:
1. الکترونیک ( شامل مغز روبات)
2. مکانیک (شامل بدنه فیزیکی روبات)
3. نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری روبات)
اگریک روبات را به یک انسان تشبیه کنیم، بخش هایی مربوط به ظاهر فیزیکی انسان را متخصصان مکانیک می سازند، مغز روبات را متخصصان الکترونیک توسط مدارای پیچیده الکترونیک طراحی کرده و می سازند و کارشناسان نرم افزار قوه تفکر را به وسیله برنامه های کامپیوتری برای روبات شبیه سازی می کنند تا در موقعیتهای خاص، فعالیت مناسب را انجام دهد.
قوانین روباتيك مطرح شده از سوى آسيموف:
۱. روبات ها نبايد هيچ گاه به انسان ها صدمه بزنند،
۲. روبات ها بايد دستورات انسان ها را بدون سرپيچى از قانون اول اجرا كنند.
3. روبات ها بايد بدون نقض قانون اول و دوم از خود محافظت كنند.

اجزاء یک سیستم روباتیک :
• ساختار مکانیکی شامل:
 اتصالات بازو وبدنه، چرخ ها
• محرک ها ئی که باعث حرکت روبات می شوند، نظیرموتورها
• سنسورهای مختلف برای ادراک محیط پیرامون روبات ها نظیر:
 سنسورهای فاصله (Ultrasonic)، دوربین، لیزر، سنسورهاى sonar و غیره

تحقیق در مورد روباتیک
• یک کنترلر کامپیوتری براى راه اندازى و بررسى حركات روبات که سیگنال های سنسورها را خوانده و با پردازش اطلاعات بتواند فرامین لازمه را برای محرک ها ایجاد نماید نظیر نيروها و گشتاورهاى موتورها براى سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، كنترل مسير و…
• قسمت تصميم گيرى (برنامه اى براى تعيين اعمال لازم) به منظور:
 حركت در يك جهت خاص، دورى از موانع، برداشتن اجسام و…

زیر سیستم های اصلی یک روبات:

Real Data
World
(Environment)

Information Command
Concepts

Real world (Environment )

بخش اول : Sensor (سنسور) :
سنسور یک المان الکتریکی می باشد که اطلاعات را از محیط اطراف دریافت کرده و آن را به بخش پردازش ارسال می کند.

بخش دوم : Information processing (پردازش اطلاعات):
در این بخش اطلاعاتی که توسط سنسورها از محیط دریافت شده پردازش می شود تا با استفاده از آن ها روبات کاری را انجام دهد.

بخش سوم : Process and Decision (پردازش و تصمیم گیری):
این بخش اوج هوشمندی (Intelligence ) و یادگیری (Learning ) روبات می باشد و درواقع حافظه روبات است. قسمتی از پردازش در این بخش برای هدایت (Navigation ) روبات بوده و دستورات و فرامین لازم برای عمل کردن درست و به موقع روبات از این بخش به قسمت مکانیکی (حرکتی ،Locomotion ) روبات ارسال می شود، به همین منظور با بخش های قبلی در ارتباط است.

بخش چهارم : Low Level Controllers :
در اینجا روبات کنترل می کند که چگونه به هدف برسد در واقع این کار ذهنی

تحقیق در مورد روباتیک

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر