آشنايي با انواع ربات ها

میلاد جهاندیده رباتیک و مکاترونیک

دوستان عزیز من اگر جلسه قبلی ربات چیست؟ معرفی و بررسی ربات ها را مطالعه کرده باشید تعریف ربات را یادگرفتیم و مزایا و معایب آن را نیز برسی کردیم در این جلسه انواع ربات ها را برسی میکنیم.

دسته بندی انواع ربات ها

مراجع مختلف دسته بندی های متفاوتی را برای ربات ها ارئه کرده اند ، ما ميتواينم ربات ها را بر مبنايی قطعات به کار رفته ، نوع کار برد ، تکنولوزی ساخت و… دسته بندی کنيم ، در زير دسته بندی ربات ها بر مبنای نوع کاربرد ارائه شده است.

ربات های مين ياب

اين ربات بايد بدون نياز به کمک انسان به ميادين مين برود و مين را غير فعال نمايد ، ربات های مين ياب درای چندين نمونه ميباشند.

انواع ربات های مين ياب

ربات های که به محض پيدا کردن مين ان را منفجر ميکنند ،دراين روش دوحالت وجود دارد : يا ربات از بين ميرود و يا ربات به مسافتی دور پرت ميشود ، در مورد دوم ربات بايد قابليت حفظ تعادل و برگشتن به حالت عادی را داشته باشد ،همچنين بدنه و اجزای ان در برابر ضربه محکم باشد .
ربات های که با پيدا کردن مين ، موقعيت ان را به مرکز کنترل گزارش ميکند ، برای ارسال اطلاعات از ماژول های راديويی استفاده ميشود .
ربات های که با پيدا کردن مين ان را خنثی ميکنند . ربات ابتدا اطراف مين را از خاک جدا ميکند و سپس طبق قوائد خاص مين را خنثی ميکند ، ممکن است ربات موقعيت مين خنثی شده را به مرکز گزارش دهد . ربات های خنثی کننده مين بايد در برابر ضربه محکم باشند ، چون در هنگام کار با مين امکان انفجار ان وجود دارد.

اصول کار ربات های مين ياب

در اين ربات ها قسمتی برای تشخيض فلز وجود دارد ، اين قسمت معمولا به فلز و بدنه مين حساسيت نشان ميدهد در جنگ معمولامين ها در زير خاک گذاشته ميشوند وبه محض فشرده شدن ، منفجر ميگردند .

در عمل ربات را در ميدان مين رها ميکنند ، ربات در ميدان شروع به جستجو ميکند و به محض پيدا کردن مين ، وظيفه اش را انجام ميدهد .

نکاتی که در ساخت ربات های مين ياب بايد در نظر گرفت

معمولا اين ربات ها چنيدن ساعت در حال حرکت ميباشند ، باطری انها بايد بسيار قوی باشد .
بر روی ربات سيستمی نصب شود ، که ربات بتواند موقعيت خود را گزارش کند .
قسمت فلز ياب فقط به بدنه مبن حساس باشد .
ربات توانايی حرکت در مسير های ناهموار را داشته باشد .
ربات توانايی برگشتن به حالت عادی ، در مواقع واژگون شدن را داشته باشد .

ربات های آتش نشان

از اين ربات ها عموما برای خاموش کردن اتش و پيشگيری از اتش سوزی های بزرگ استفاده ميشود ، معمولا اين ربات ها در سطح جنگلها و مراتع خشک رها مي شوند و اتش های کوچک را خاموش مي کنند ، در صورتی که آتش سوزی بزرگ باشد، اين ربات توانای درخواست کمک را دارد.

در ساختمان اين ربات ها از سنسور های حساس به دود ،نور ،و گازهای متصاعد شده از سوختن مانند دی اکسيد کربن ، گرم ، و… استفاده ميشود.
اين نوع رباتها نيز بايد مانند ديگر رباتها قابليت حرکت در انواع سطوح ناهموار را داشته باشند ، همچنين در انها بايد سيستم های موقعيت ياب و مسير ياب ، برای جلوگيری از گم شدن ربات در منطقه عمليات نصب شود .
برای خاموش کردن اتش ،بر روی ربات مخزن آب يا پودر خاموش کننده آتش نصب مي شود .
اين ربات ها مجهز به صفحات خورشيد برای شارژ باطری ميباشند ، معمولا ربات دارای دو باطری ميباشد ، در صورتی که ربات در مکانی دچار مشکل و نقص فنی شود ، شروع به ارسال پيام به مرکز کنترل می نمايد ، در مرکز کنترل با رد يابی علام ربات را پيدا ميکنند و ان را تعمير مينمايند.

مطلب پیشنهادی: ساخت گیمبال با آردوینو - لرزشگیر دوربین

اگر به ساخت این نوع ربات علاقمند هستید: آموزش ساخت ربات آتش نشان

ربات های امدادگر

کار این ربات ها پیدا کردن مصدومان در حوادث طبیعی مانند زلزله ، سیل ، و در حوادث انسانی مانند جنگ ، آتش سوزی،بمب گذاری و… است.

این ربات ها در سطح منطقه ی آسیب دیده پخش می شوند و تمامی قسمت ها را به دنبال افراد زنده جست و جو می کنند ، این ربات ها به محض پیدا کردن یک فرد زنده موقعیت آن را به مرکز کنترل گزارش میکنند.

ویژگی های ربات های امدادگر

پیدا کردن مصدومان
اندازه کوچک ، تا بتواند از شکافها و … عبور کند و خود را به داخل ساختمان های خراب شده برساند .
مجهز به سیستم موقعیت یاب قوی ، برای جلوگیری از گم شدن ربات.
توانایی حرکت در انواع مسیر ها ناهموار ، کج ، ….
توانایی ارسال صدا مصدوم به مرکز کنترل

طرز کار ربات ربات های امدادگر

این نوع ربات ها از چند طریق متوجه وجود انسان می شوند که در ادامه در میکرو دیزاینر الکترونیک به بررسی سه مورد می پردازیم.

گرمای بدن ، در این روش با استفاده از سنسور ها ی تشخیص جسم گرم ، (مانند ) pir بدن انسان از دیگر اجزا تشخیص
داده میشود . ربات به طرف جسم گرم میرود و بعد از اطمینان از زنده بودن شخص موقعیت آن را برای مرکز ارسال می کند.
تشخیص مقدار گاز دی اکسید کربن ، میدانید که انسان در هنگام تنفس مقداری اکسیژن را به داخل شش های خود میکشد و گاز دی اکسید کربن پس میدهد ، با نصب کردن سنسور حساس به گاز دی اکسید میتوان تنفس انسان را تشخیص داد و موقعیت ان را به مرکز گزارش کرد.
تشخیص صدا ، در این مورد ، با رد یابی ناله ها یا صدا های فرد مسدوم موقعیت ان پیدا میشود .
روش های دیگر ، مانند تشخیص ضربان قلب ، تشخیص حرکت ، امواج تلفن همراه فرد و….

ربات های نظامی

از انجا که منابع مالی برای ساخت اين نوع ربات ها مهيا ميباشد ، اين ربات ها بيشترين پيشرفت را داشته اند ، از اين ربات ها برای مقاصد جاسوسی ، تخريب ، دفاع و …. استفاده ميشود.

ربات BigDog

BigDog رباتی با هوش و غول پيکر می باشد که توسط کمپانی رباتيک بوستون ديناميک ساخته شده و دارای پيشرفته ترين هوش مصنوعی و تجهيزات ره يابی و هدايتی می باشد. در حقيقت ارتش آمريکا از رفتارهای برنامه ريزی شده آن و نيز اين که ربات چقدر می تواند در ميدان های نبرد مفيد باشد حيرت زده شده است.

از مهمترين ويژگی اين ربات ها ميتوان به داشتن حواس 5گانه انسان نام برد ، اين ربات ها بايد بتوانند هر چيزی را حس کنند و در مواقع اضطراری بهترين تصميم را بگيرند .

هر سالاله مسابقات زيادی در رابطه با ربات های جنگنده بر گزار ميشود ، در اين مسابقات ربات ها با انواع ابزار و مواد تخريب کننده به جان هم ميافتند و رباتی که سالم بماند برنده مسابقه خواهد بود .

BigDog می تواند همراه با سربازان بدود يا به آرامی حرکت کند و از موانع سخت و صعب العبور بگذرد و ..

نکته مهم در طراحی اين ربات استفاده از ژيرسکوپ پيشرفته ای هست که سبب شده تا ربات در هر حالت مرکز ثقلش معلوم

باشد و بتواند تعادل خود را حفظ کند.

مطلب پیشنهادی: آموزش ساخت ربات آتش نشان

اطلاعات بالا از طريق برخی منابع در شرکت بوستون ديناميک انتشار يافته است ، بدون شک وزات دفاع امريکا (و ديگر کشور ها) پروزه های گسترده ای را برای جايگزينی ارتش رباتيک با ارتش انسانی انجام ميدهند ، اما به دليل نظامی بودن پروژه ها، امار و اطلاعاتی از انها منتشر نميشود.

ربات های نظافت چی

اين نوع ربات ها که از انها با نام های ربات پرستار و خانه دار نيز ياد ميشود ، از اصل ربات های ميکرو موس پيروی مي کنند، در واقع اين ربات ها يک جارو برقی هستند که ميتوانند در يک اتاق يا خيابان يا … حرکت کرده و کليه اشغال ها را جمع آوری کنند ، معمولا ربات از يک گوشه مکان شروع به حرکت و جمع اوری زباله ها ميکند و در نهايت کل مکان را تميز ميکند ، بدون آنکه از مسيری دوبار عبور کنند ، از انجا که اين ربات ها خستگی ناپذيرند و شب و روز برايشان فرقی ندارد ، جايگزين مناسبی برای انسان ها هستند.

در بعضی از اين ربات ها ممکن است از پردازش تصوير برای تشخيص مکان زباله ها استفاده شود ، در بعضی ديگر ممکن است ، قسمت مکنده هميشه روشن باشد و ربات مدام حرکت کند که اين بدترين نوع ربات است .

معمولا يک ربات خانه دار مناسب بايد دارای امکانات زير باشد

توانای شارژ کردن خود را داشته باشد ( بتواند خود را به پريز برق بزند )
بتوند مقدار کثيفی مکان را تشخيص دهد ( اين کار ميتواند با نمونه برداری از مقدار زباله جمع وری شده در نوبت های مختلف باشد)و ساعت کار خودرا تنظيم کند .
بتواند موانع را تشخيص داده و انها را دور بزند.
– توانايی جمع اوری انواع زباله را داشته باشد.
هنگام پر شدن مخزن خود ، آن را خالی کرده و دوباره مسير را از سر گيرد .
وجود افراد در مکان را تشخيص دهد و در مواقعی خلوت اقدام به کار نمايد .

ربات های ميکرو موس

ربات های ميکرو موس ، نمونه ای از ربات ها هستند که ميتواند يک مسير را بدون راهنمايی يا برنامه قبلی طی کنند. ربات های مسير ياب و ميکرو موس مبنايی کار اکثر ربات های معرفی شده هستند .

اطلاعات بیشتر در مورد ربات های مسیریاب : ربات مسیر یاب

پردازش تصوير در ربات ها

پردازش تصوير يکی از جديد ترين راهکار های تشخيص مانع و مسير در ساخت ربات ميباشد ، پردازنده ربات توسط دوربين تصوير مکان پيش رو را ضبط ميکند و با انجام فرايند های کنترل رنگ، موانع را تشخيص ميدهد

آموزش پردازش تصویر

ربات های انسان نما و حيوان نما

همانگونه که ميدانيد ، انسان کامل ترين موجود روی زمين است ، دست و پا و انگشتان و…. انسان به بهترين شکل بوجود امده اند ، انسان با انگشت هايش ميتوانيد همه کار ها از نوشتن و تهيه غذا تا ساخت اجسام و… را انجام دهد.

در علم رباتيک ، ساخت يک ربات با تمام قابليت ها نيازمند تقليد از انسان است ، در دنيا کشور ژاپن پيشتاز در ساخت ربات های نسان نما ميباشد . البته هنوز اين صنعت انقدر پيشرفت نکرده که رباتی دقيقا مانند انسان با قدرت تفکر وتصميم گيری ساخته شود ، ولی سرعت پيشرفت اين علم بسيار زياد است بطوری که ساخت بازو ها و … روزانه است .

يکی ديگر از منابع مطالعه حرکت ، حيوانات و پرندگان ميباشند ، به همين دليل ربات های حيوان نما به وجود امدند ،اين ربات ها شبيه به حيوانات هستند و در اينده از انها به عنوان حيوان خانگی استفاده ميشود .

طبق نظريه کارشناسان اين حيوان رباتيک ميتواند به عنوان پرستار نيز عمل نماييد و تاريخ مصرف دارو و….را به صاحبش ياداوری کند . به علاوه استفاده از حيوان رباتيک خطر انتقال بيماری هايی که بين انسان و حيوان مشترک است را به صفر ميرساند .

مطلب پیشنهادی: پایان نامه پروژه روبات مسیر یاب

ربات انسان نمای Asimo

يکی از پيشرفته ترين ربات های انسان نمای ساخته شده Asimo ميباشد ، اين ربات ميتواند در يک سطح صاف بر روی دو پا راه برود و بعضی از رفتار های انسانی را بروز دهد . اين ربات توسط شرکت هوندا ی ژاپن طراحی و ساخته شده است و دارای هوش زيادی نسبت به ساير ربات ها ميباشد .

ربات حيوان نما Sony’s Dog

يکی از پيش رفته ترين ربات های حيوان نما Sony’s Dog نام دارد ، اين ربات به شکل يک سگ ميباشد و توسط شرکت SONYساخته است. اين ربات تمامی حرکات سگ را انجام ميدهد و نمونه ای کامل از يک ربات حيوان نما ميباشد .

مشکلات ساخت انواع ربات ها انسان نما

يکی از مشکلاتی که بر سر راه ساخت ربات های انسان نما وجود دارد ، عدم حفظ تعادل در انها مي باشد . ربات های ساخته شده فقط ميتوانند در مسير های صاف و هموار بر روی دو پا راه بروند و از حرکت در مسير های نا هموار عاجزند .

نظريه انسان رباتيک

در سال های اخير داتشمندان نظريه انسان رباتيک را مطرح کرده اند ، بر اساس اين پروژه بعضی از بخش های بدن انسان به سيستم های رباتيک تبديل ميشود ، بازو ها و پا هايی جديد ، قدرت و سرعت انسان را به طرز چشم گير افزايش خوهند داد .

ربات های صنعتی

از اين نوع ربات ها معمولا در صنعت استفاده ميشود . اين ربات ها در مکانی ثابت نصب ميشوند و ميتوانند بازو های خود را طبق برنامه قبلی جابجا کنند ، اين ربات ها توانايی تصميم گيری در مواقع اضطراری را دارند و ميتواند از وقوع حادثه در خط توليد يا کم شدن کيفيت محصول جلوگيری کنند ، نمونه استفاده شده از ربات ها در کارخانه های ماشين سازی ميباشد ، اين ربات ها تاکنون بيشترين عامل بيکار شده انسان ها بوده اند.

برای مثال ربات در مکانی نصب ميشود ، بازوی ربات ميتوان دوقطعه را به هم متصل يا از هم جدا کند ، بازوی اين ربات توسط پمپ های هيدرو ليک (روغن ) جابجا ميشود ، همچنين پمپ توسط يک پردازنده کنترل ميگردد.

در اين ربات ها از يک PLC به عنوان کنترل کننده اصلی اسفاده ميشود ، دستگاه PLC بر کار کليه ربات ها نظارت دارد و گزارش کار انها را به مرکز کنترل ارسال ميکند .

دیگر انواع ربات ها و خلاصه بحث

انواع ربات ها را معرفی کرديم ، در اين بين ربات های ديگری نيز وجود دارند که عضو خانوده های بالا ميباشند و فقط نام انها در انواع ربات ها متفاوت است ، مانند : ربات جراح ، ربات بانک دار (دستگاه خود پرداز نيز نوعی ربات است ) ، ربات کاوش گر ،ربات فوتباليست و..

در ربات هايی که معرفی شده ، دو چيز مشترک بود : 1- پيدا کردن مسير (ربات مسير ياب ) 2- -قدرت انتخاب از روی شرايط (ربات ميکرو موس ) با اين تعريف ميتواينم ربات ميکرو موس و مسير ياب را به عنوان ربات های پايه برگزينيم.

در لینک های زیر آموزش ساخت و یا معرفی چند نمونه از ربات های ساخته شده موجود میباشد:

1024 تا ربات کوچولو که در تعامل با یکدیگر شگفتی ایجاد می کنند

طراحی و ساخت روبات لیفتراک با قابلیت کنترل از راه دور

روبات بازو فوق العاده سریع که در هوا اجسام را می گیرد

روبات حفظ تعادل از نوع آنالوگ

ربات هتل دار !

منبع : مجله رباتیک ir-man

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.