سخت سرگرم کار روی روباتم (قهرمان) هستم

با سلام

 تقریبا" یک ماهی میشه که اینجا مطلبی ننوشتم (دقیقش میشه ۲۷ روز )

 راستش را بخواهدی حسابی سرگرم و گرفتار این روباتم که دارم می سازم شده ام که حتی از خواب کارهای روزمره هم افتاده ام ٬ اینقدر روی این روبات (روبات قهرمان) کار انجام داده ام که نمی دانم از کجای آن بگویم. البته هنوز هم کلی کار مونده که باید انجام شود و چون دست تنها هستم کارهام بکندی پیش میرود. متاسفانه زیاد به کسی هم نمی توان اعتماد کرد و کمک گرفت.

 تقریبا" حدود ۱۰ روزی میشه که ۹۰ درصد کارهای مکانیکی روبات تمام شده و روبات میتونه روی پاهای خودش بایستد ( روباتم پا که نداره مثلا" مثال زدم ! ) البته اشکالات کمی هم داره ولی اینقدر جدی نیست که جلوی راه رفتن روبات و کارکرد روبات را بگیره. این اشکالات را هم بعدا" و سر فرصت رفع می کنم.

بردهای الکترونیکی روبات هم را که یک ماه پیش ساخته بودم و از اول ماه مبارک رمضان شروع کردم به برنامه نویسی و کنترل سخت افزاری روبات ، که کار فوق العاده وقت گیری است ولی چون من عاشق برنامه نویسی هستم ، حسابی سرگرم شدم.و ...

 همچنین در رابطه با نحوه کنترل روبات از راه دور ٬ حدود ۲ ماه پیش کنترل کننده پرتابل و قابل حمل کاملی همرا با یک ال سی دی ( LCD) گرافیکی و یک جعبه بسیار شیک ساختم ( عکس هایی از آن جعبه در این وبلاگ و فیس بوک گذاشتم) ٬ زمان زیادی هم برای برنامه نویسی آن وقت صرف کردم و میشه گفت برنامه خوبی همراه با راهنمای فارسی براش نوشتم ٬ ولی برنامه نویسی قسمت کنترل راه دور آن به علت آماده نبودن روبات در آن زمان هنوز انجام نشده است . چند روز پیش می خواستم این قسمت را شروع کنم که بفکرم رسید اول برنامه ای کامپیوتری بنویسم که از طریق کامپیوتر هم این روبات را کنترل و هدایت کنم.

 لذا ۷ - ۸ روزی میشه که دارم با زبان سی شارپ (#C) یک برنامه برای اینکار می نوسم ٬ و از باز آنجایی که من وسواس خیلی زیادی در برنامه نویسی دارم و باید برنامه من کامل و زیبا باشد کلی کار گرافیگی انجام داده ام و حتی راهنمای فارسی هم براش در نظر گرفته ام و  کلی امکانات و قابلیت های خوبه دیگه به برنامه افزوده ام و برنامم را تبدیل به یک برنامه کامل و حرفه ای کرده ام.

عکسی از صفحه اول برنامه را در زیر مشاهده می کنید . در این تصویر شکل واقعی روباتم را به علت پاره ای از ملاحظات نگذاشتم و تصویر روبات مزبور مربوط میشه به روباتی که چند سال پیش ساختم و فعلا" نیمه کاره رهاش کردم که خودمم نمیدونم چرا !!

 بیشتر و اساس کار برنامه نویسی کنترول کننده روبات را انجام داده ام و فقط نوشتن کدهای کنترل از راه دور روبات مانده است که اینکار را باید هم زمان با نوشتن برنامه سخت افزاری بردهای کنترل کنند روبات انجام بدهم.مشکلاتی هم در رابطه با ارتباطات سریال در روبات و سی شارپ دارم که باید حلش کنم...

خلاصه امیدوارم تا اول مهر ماه بتوانم روبات را از راه دور کمی حرکت دهم. !

ولی هرچی نگاه میکنم می بینم هنوز کوهی کار مونده که باید انجام دهم.

مراحل ساخت روبات قهرمان

که دارم می سازم

سلام

 در پست های قبل گفتم که مشغول ساختن روبات هستم و کارایی هم کردم. دوستانی نوشتند که کار این روبات چیست و چه ویژه گی ای دارد ؟

باید بطور مختصر بگم که شکل و قیافه این روبات با روبات هایی که تا حالا ساخته شده کاملا" متفاوت و منحصر به فرد است  و تقریبا" یک روبات همه  کاره است و  باید مانند روبات های امداد گر ٬ روبات صخره نورد و کوه نورد ٬ روبات حمل کننده بار ٬ روبات مین یاب و مهمتر خنثی کننده مین و بمب  عمل کند. خلاصه در هر کاری  را باید انجام دهد و در آن کار قهرمان باشد. حتی باید فوتبال بازی کند و شوت بزند و مهمتر اینکه دروازه بانی کند.

این روبات که اسمش را قهرمان گذاشتم یک ویژه گی منحصر بفرد و  جالب هم دارد که فعلا" حرفی از آن نمی زنم  تا زمانش برسد و از عمل و کارکرد این ویژه گی مطمئن بشم.

به علت تنها کار کردن و پیچیدگی و وسعت کار ٬ پیشرفت کار خیلی کند است و هنوز در قسمت مکانیک روبات کار زیادی نکرده ام البته دو نمونه کوچک ساختم که  دارای اشکالاتی است و قابلیت کار ندارد ٬ مهمترین مشکل من هم در قسمت مکانیگی مربوط به انتخاب نوع موتور و شکل خاص موتور است که  می خوام استفاده کنم در این کم پولی و بیکاری ٬ ۳ - ۴ نوع موتور مختلف خریدم اما  هیچ کدام جواب کارم را نداد. ۳ تا از موتور مورد نظرم هم در ایران یافت نمی شود...  همچنین در این روبات به ۷ یا ۸ موتور احتیاج دارم !

اما در قسمت الکترونیکی روبات ٬ پیشرفتم تقریبا" خوب بوده و بردهای اصلی روبات طراحی و بیشتر بردها هم ساخته شده است. به علت اینکه  روباتم شکل خاصی دارد با کمبود جای  شدیدی در این روبات مواجه هستم  برای مثال بزرگترین طول بردی که میتوانم در روبات جا سازی کنم فقط ۵ سانتیمتر است و برای همین بردها را بصورت ماژول  طراحی کردم  تا بتوانم در جا های مختلف جاسازی کنم. اما تعداد این ماژول ها آنقدر زیاد شده ( ۱۱ ماژول یا برد مختلف ) که شاید با کمبود جا مواجه شوم .

تازه مسئله باطری هم خودش کلی دردسر سازه !!  وزن کلی روبات هم حیلی مهمه که  باید سبک باشد.

این بود  شمایی کلی از  مشخصات ٬ کارها و مشکلات من و روباتم !!  

در آینده و  پست های بعدی عکس های از مراحل پیشرفت و انجام کار خواهم گذاشت.

 

چرا روبات ؟

دلیل کلیدی که سبب می گردد استفاده از روبات ، اقتصادی تر از به کار بردن یک ماشین مخصوص باشد، در انعطاف پذیری روبات است؛ یعنی توانایی آن در انجام گستره ای وسیع از اعمالی که بدان سپرده می شود. این قابلیت، یک ویژگی ارزشمند به شمار می آید؛ چرا که با توجه به درخواست های متغیر و پیاپی صنایع برای اجرای اتوماسیون در فرایند تولید، روبات می تواند به آسانی برای به کار گرفته شدن در یک عملیات جدید آماده شود و راهی عملی را برای انجام زنجیره ای از کارهای تکراری و سنگین فراهم آورد.

با وجود عمر مفید بیست ساله برای هر روبات بازسازی شده و زمان بازگشت سرمایة کمتر از دو سال، روبات ها به لحاظ اقتصادی یک گزینة فنی مناسب به شمار می آیند، به ویژه هنگامی که قابلیت برنامه دهی دوباره به آنها و نیز امکان تجهیزشان با ابزارهای جدید برای انجام کارهای متفاوت در نظر گرفته شود، مشخص می گردد استفاده از روبات چگونه می تواند تغییر برنامة تولید از یک محصول به محصول جدید مورد نیاز بازار را به سهولت امکان پذیر سازد

•  Automation Advantages مزایای استفاده از ربات
   
  
• هزینه های پایین Low Costs
• كیفیت برتر High Quality
• كاهش ضایعات تولید Decreased Waste
• تكرارپذیری Repeatability
• تندی Rapidity
• شتاب Acceleration
• دقت Precision
• سرعت Speed
• اطمینان Reliability
• سازگاری Consistency
• انعطاف پذیری Flexibility
• گوناگون سازی Productivity
• كار در محیط های خطرناك Hazardous Environments
• ایجاد فضای كاری ایمن Secure Work-cell
• تولید انبوه Mass Production
• زمان تولید طولانی تر Longer Shift Run-time
• اشغال فضای كمتر Reduced Floor Space
• همسویی با كارگران Compliance with work

جعبه ای که ساختم !!!

همان طور که قبلا" جسته و گریخته در اینجا  و   توئیتر  و   فیس بوک گفتم باز مدتی است که به سرم زده روبات بسازم و حدود ۲ ماهی هست که دارم در این زمینه کار میکنم.

البته بیش از یک ماهی روی قسمت مکانیکی روبات کار کردم و به جاهایی رسیدم ولی به مشکل برخوردم و فعلا" اون بخش را متوقف  کردم (چون موتور مناسب را نتوانستم در ایران پیدا کنم) .

و لذا دارم روی قسمت الکترونیک و کنترلش کار میکنم و  کمی تا مقداری ! هم یه کارایی کردم . البته هنوز تا تکمیل این بخش هم خیلی مونده ولی دارم روی یک کنترل کننده همه کاره کار میکنم که برای همه جور روباتی قابل استفاده است. عکس بالا هم مربوط به جعبه همین کنترل کننده روبات هست.

بعدا" خبر و عکس های بیشتری را از این کنترل کننده و روباتم را در اینجا و فیس بوک خواهم گذاشت.

راستی اسم این روبات را  قهرمان گذاشتم و باید مانند یک قهرمان رفتار کند ....

دومین دوره مسابقات بین المللی روبوکاپ آزاد ایران

 RoboCup IranOpen 2007 

دومین دوره مسابقات روبوکاپ ایران با عنوان  Iran Open از امروز پنجشنبه 16 فروردین آغاز شده و تا روز 18 فروردین در محل برگزاری نمایشگاه های بین المللی ادامه خواهد داشت.

زاستش را بخواهید من خیلی علاقه مند بودم برم این مسابقات را بعنوان تماشاچی ببینم ولی با اینکه بیکار هم هستم نشد...

دیدن این مسابقات برای کسب تجربه خالی از لطف نیست ٬ چون اگه شد و روباتم آماده شد شاید سال دیگه من هم در این مسابقات شرکت کردم.

همانطور که قبلا" هم جسته وگریخته اشاره کردم در حال ساخت روباتی امدادگر و نظامی هستم که از قدرت زیادی بر خودار است...

اما در زیر سایت های این مسابقات را معرفی می کنم.

   سایت رسمی مسابقات

   دریافت اطلاعات ضروری مسابقات

   آغاز بکار مسابقات روبوکاپ ایران از 16 فروردین (خبرگزاری مهر)

 همچنین سایت  مولتی متر مطلب خوبی در این مورد نوشته .

مقايسه انواع موتور و درایورهای آن ها

سلام دوستان

خیلی وقت که از الکترونیک و مدارات آن چیزی در این جا ننوشتم.
اما حالا که خودم مدتی است مشغول ساخت رباتی هستم ٬ با خود گفتم یک مطلبی هم که به ربات مربوط باشه بنویسم.
البته هروقت رباتم ساخته شد و به نتیجه رسید خبرش را کامل خواهم داد .

 

يكي از مهمترين اجزای يك ربات بخش مکانیکی و سيستم توليد كننده نیروی محرکه آن مي باشد.

از موتور براي تبديل انرژي الكتريكي به انرژي مكانيكي استفاده مي‌شود.

بسته به كاركرد ربات ، توان مصرفي ، دقت لازم و پارامترهايي از اين قبيل نوع موتور ربات انتخاب مي شود. بي شك يكي از مشخصه هاي اصلي موفقيت يك ربات انتخاب صحيح موتور محرك ربات مي باشد. در يك دسته بندي كلي سه نوع موتور الكتريكي وجود دارد:

·        موتور AC

·       موتور DC

·        موتور پله‌اي (Stepper motor)

در اين گفتار تنها به بررسي اجمالي خصوصيات اين سه نوع موتور و مقايسه آنها اشاره خواهد شد:

موتور AC

·        معمولاً در مدارهايي با مصرف انرژي زياد و دستگاههاي الكتريكي خانگي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

·        اين موتورها با جريان متناوب برق كار مي‌كنند لذا به آنها موتور AC گفته مي‌شود. يخچال ، جاروبرقي و آبميوه ‌گيري موتور AC‌ دارند.

·         مكانيسم كنترلي موتورهايAC تقريباً پيچيده است.

·        براي كنترل ميزان چرخش موتور از وسيله‌اي به نام شیفت انكودر استفاده مي‌شود.

 موتور DC

·         توان مكانيكي آنها عموماً كمتر از موتورهاي AC است.

·         موتورهاي DC ساختار ساده‌اي دارند.

·         بسياري از اسباب بازيهاي برقي با موتور DC كار مي‌كنند.

·         آرميچر بارزترين نوع موتور DC است.

·        اغلب براي استفاده از موتورDC  به مدار راه‌انداز نياز داريم.

·         براي چرخش يكنواخت موتور DC فقط كافيست تغذيه موتور با يك ولتاژ DC صاف (رگوله( مثل باطري تأمين شود.

·         ايراد موتور DC عدم امكان كنترل دقيق سرعت و چرخش موتور است. براي امتحان اين موضوع كافيست تغذيه يك آرميچر در حال چرخش را قطع كنيد و مشاهده كنيد كه مدتي طول مي كشد تا آرميچر بطور كامل از حركت باز ايستد.

·         قيمت پايين، تنوع قدرت و سرعت، از جمله مزاياي استفاده از موتورهاي DC مي‌باشد.

 موتور پله‌اي (Stepper motor)

·         استپ موتور نوعي موتور مثل موتورهای DC است که حرکت دورانی تولید می کند. با این تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند.

·         این موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند.

·           موتورهای پله ای موجود در بازار معمولا در دو نوع ۵ یا ۶ سیم يافت مي شود.

·          موتور ديسك سخت يك نمونه موتور پله‌اي است.

·          كاربرد اصلي اين موتورها در كنترل موقعيت است.

·          اين موتورها ساختار كنترلي ساده‌اي دارند. لذا در ساخت ربات كاربرد زيادي دارند. بطوريكه به تعداد پالسهايي كه به يكي از پايه‌هاي راه ‌انداز آن  ارسال مي‌شود موتور به چپ يا راست مي‌چرخد.

·         توان خروجي اين موتورها كمتر از دو نوع قبلي است.

·        استفاده از موتور پله‌اي مشکلاتي از جمله وزن زیاد، قیمت بالا و قدرت بسیار کم را بدنبال دارد.

  اصول كار موتور پله‌اي

·        واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور است.

مثلاً موتور پله‌اي با درجه ۱.۸ باید ۲۰۰ پله حركت كند تا ۳۶۰ درجه یا یک دور کامل بچرخ : ۱.۸X۲۰۰ =۳۶۰

·        یک استپ موتور با درجه ۱۵ فقط باید ۲۴ پله برای یک دور کامل انجام دهد : ۲۴X۱۵=۳۶۰

به اين ترتيب هرچه تعداد پله­هاي يك موتور بيشتر باشد دقت چرخش آن افزايش مي­يابد.

·         مكانيسم كنترلي موتور پله اي طوريست كه امکان کنترل سرعت به سادگي ميسر مي شود.

 موتور پله كامل و نيم پله

·        در حالت عادي ميزان چرخش موتور به تعداد پالسهاي اعمالي و گام موتور بستگي دارد. هر پالس يك پله موتور را مي‌چرخاند.

·        با تحريك دو فاز مجاور در موتور مي‌توان موتور را به اندازه نيم پله حركت داد. به اين ترتيب تعداد پله‌هاي موتور دو برابر مي‌شود و در نتيجه دقت چرخش موتور هم دوبرابر مي گردد.

 راه اندازي موتور پله‌اي

·         تراشه L297 يك راه انداز  مناسب براي موتور پله‌اي است.

·        مدارهاي راه‌انداز متنوعي براي استفاده از موتورهاي پله‌اي وجود دارد. در اينجا از مدارمجتمع L297  و L298 براي راه‌اندازي موتور پله‌اي استفاده مي‌شود. كه طريقه بستن آن در شكل زير نشان داده شده است.

·       جهت کنترل موتور به قابلیت هایی همچون حرکت به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور احتیاج داریم و این نیازها را درایور مورد نظر ما یعنی L298 براحتی تامین می نمايد. L298 یک آیسی پل-H دوتایی (  DUALH-Bridge) دارای ۱۵ پایه مي‌باشد که  قادر است وظایفی چون چرخش موتور به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور را انجام دهد. كنترل موتور به اين شرح است كه پس از محاسبه ميزان چرخش موتور براي جابجايي مورد نظر با استفاده از ميكرو كنترلر به تعداد مورد نظر پالس به پايه راه انداز ارسال مي‌كنيم.

·        يك پايه براي تعيين جهت چرخش (ساعتگرد و پاد ساعتگرد) مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

·         پايه Enableمدار راه‌انداز را فعال و غير فعال مي‌نمايد.

این هم یک نمونه از مدار راه اندار موتور DC چپگرد و راستگرد

ربات یک کلمه گرفته شده از کشور چکسلواکی و به معنی کارگر است. سابقه ساخت ربات به 270 سال قبل از میلاد مسیح برمیگردد, زمانی که یونانیان به ساخت مجسمه های متحرک میپرداختند.
رباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده میشد بوجود آمدند. اینگونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند.
جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب میشوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند. این وظیفه میتواند در حد بسته بندی تولیدات, کنترل کیفیت و جدا کردن تولیدات بی کیفیت, و یا کارهای پیچیده تری همچون جوشکاری و رنگزنی با دقت بالا باشد.

نوع دیگر رباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرک هستند که مانند رباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمیکنند. بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی میکنند و سیر اتفاقاتی که ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع ربات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی میبایست در کنترلر ربات(مغز ربات) به کار گرفته شود.

رباتهای متحرک به دسته های زیر تقسیم بندی میشوند:
1-رباتهای چرخ دار
با انواع چرخ عادی

و یا شنی تانک

و با پیکربندی های مختلف یک, دو یا چند قسمتی

2-رباتهای پادار مثل سگ اسباب بازیAIBO ساخت سونی که در شکل بالا نشان داده شد یا ربات ASIMO ساخت شرکت هوندا

3-رباتهای پرنده

4-رباتهای چند گانه(هایبرید) که ترکیبی از رباتهای بالا یا ترکیب با جابجاگرها هستند

   منبع : http://robotics.persianblog.com

در ادامه مطالب الکترونیک که خواهم نوشت توضیحاتی در باره یک نوع روبات تعقیب خط (که خودم ساختم) را خواهم داد . ( البته فقط از لحاظ ساختار مدارات الکترونی و نقشه های الکترونیکی آن ) .در زیر شکل تقریبی و شماتیک آنرا می بیبید.

در مطلب قبلی درباره منبع تغذیه های تثبیت شده کمی صحبت کردم و با انواع آی سی های رگلاتور سری 78XX آشنا شدیم و حالا ادامه آن

همانطور که در عکس مدار پايه برای آی سی های سری ۷۹xx - ۷۸xx مشخص است ( اين عکس  را قبلا در مطلب منبع تغذيه تثبيت شده (۱)دیده ايد )  مدار شامل يک ترانس مبدل ولتاژ و مدار يکسو ساز معمولی ميباشد که ولتاژ مستقيم (DC) را فراهم ميکند.

در مورد خازن های عدسی یا سرامیک 100 Nکه این مقدار تا 330 N میتواند افزایش یابد این نکته مهم است که باید تا جایی که امکان دارد این خازن ها نزدیک آی سی رگلاتور در فیبر مدار چاپی (PCB)  نصب گردد ، این خازنها که بین زمین و ورودی آی سی و زمین و خروجی آی سی قرار میگیرد قرار دارند برای به حداقل رساندن نویز ناشی از فرکانس های زیاد است البته میتوان در بعضی مواقع که مدار اصلی زیاد حساس نیست از این خازنها صرف نظر کرد ولی پیشنهاد من استفاده از این خازن ها میباشد این امر بنابه تجربه بمن ثابت شده است که استفاده از این دو خازن که از نظر قیمت هم زیاد تفاوتی نمیکند باعث کار کرد بهتر آی سی های رگلاتور از لحاظ تثبیت بهتر ولتاژ و حتی گرم کردن کمتر آی سی میشود .

این سری از آی سی های رگلاتور سه پایه دارای ترانزیستورهایی بطور سری با بار میباشند که برای تنظیم مناسب و صحیح ولتاژ ، ترانزیستور های سری نبایستی در حالت اشباع باشند ، به همین دلیل بایستی مطمئن شویم که ولتاژ ورودی (Vin) همیشه لااقل چند ولت بیشتر از ولتاژ خروجی (Vo) باشد. تفاضل ولتاژ بین Vin و Vo را افت ولتاژ خروجی گویند وبرای سری 78XX و 79XX دارای حداقل مقدار 2 ولت است. پس حداقل ولتاژ ورودی باید 2 ولت از ولتاژ خروجی بیشتر باشد. هر چه اختلاف ین Vin و Vo افزایش یابد توان تلف شده توسط آی سی رگلاتور افزایش می یابد و این یعنی گرمای بیشتر و به رادیاتور بزرگتر و بهتری نیاز است بنابر این مقدار حداکثر ولتاژ ورودی (Vin) برای هر آی سی رگلاتور فرق میکند که بهتر است به کاتولوگ و راهنمای آن (Datasheet)  رگلاتور مراجعه کرد . لازم به یادآوری است که این مقدار با توجه به مارک آی سی کمی متغییر میباشد ، برای مثال در آی سی 7805 مارک هریس  حداکثر ولتاژ ورودی (Vin) برابر با 18 ولت میباشد ولی برای همین آی سی 7805 بامارک نشنال یا موتورلا حداکثر ولتاژ ورودی (Vin) برابر با 24 ولت ذکر شده است ( این نکته هم مد نظر باشد که هر چه اختلاف ین Vin و Vo کمتر باشد آی سی کمتر گرم میشود ، البته آمپر خروجی هم در گرم کردن آی سی مؤثر است )

در زير يک مدار کاربردی از منبع تغذيه متقارن مشاهده ميشود که نحوه بکار بردن اين رگلاتورها برای منبع تغذيه متقارن است . البته اين مدار در بيشتر موارد که به تغذيه متقارن با ولتاژ مثبت و منفی يکسان نياز است بکار ميرود .

  منبع : naatamam (ناتمام)