دانلود پروژه با موضوع شرحی از مسابقه رباتهای جنگجو و بررسی کاربرد پردازش تصویر دربینایی ربات ها

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پروژه با موضوع شرحی از مسابقه رباتهای جنگجو و بررسی کاربرد پردازش تصویر دربینایی ربات ها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:22

عنوان : شرحی از مسابقه رباتهای جنگجو و بررسی کاربرد پردازش تصویر دربینایی ربات ها همراه با تصاویر

چکیده:

لیست مسولیت های  بخش های الکترونیک و مکانیک و کامپیوتر:

1)    تهیه یک زمین 4.5*4.5 متر چوبی با رنگ های مورد نظر برای میدان مبارزه ربات ها
2)    تهیه یک ورق آهن برای مسیر های ربات به دلیل عدم ایجاد اصطکاک با سطح چوبی
3)    تهیه دوربین Webcam و یا handycam و نصب آن
4)    گرفتن تصویر از دوربین
5)    پردازش تصویر گرفته شده از دوربین
6)    به دست آوردن وضعیت ربات ها (بر اساس رنگ برچسپ ها) :  به دست آوردن زمان حرکت ربات و زمان چرخش ربات با استفاده از پردازش تصویر گرفته شده از دوربین.
7)    اتصال پورت سریال کامپیوتر به یک فرستنده.
8)    دادن اطلاعات بند 6 به پورت سریال کامپیوتر و در نتیجه به فرستنده.
9)    فرستادن بی سیم اطلاعات از طریق فرستندٔه متصل به پورت سریال کامپیوتر به گیرنده ای که روی ربات ها نصب است.
10)    استفاده از 4 موتور برای حرکت به عقب وجلو و 2 موتور برای چرخش به سمت راست و چپ و 1موتور برای ضربه زدن به ربات حریف و 1 موتور برای ایستادن و ترمز ربات.
11)    جوش دادن موتور ها و متصل کردن آنها به چرخ های پلاستیکی خریداری شده(که چرخ ها هم باید در تسمه قرار گیرند  برای ساخت ربات غلطکی)
12)    تهیه کردن درایور برای موتور های بند 10
13)    تهیه کردن مداری برای کنترل 6 موتور استفاده شده در بند 10
14)    روشن و خاموش کردن موتور های بند 8 با استفاده از نوع  دستوری که گیرنده های نصب شده روی ربات به مدار میدهد.
15)    آماده کردن و ساخت یک ضربه زن مته ای و یک ترمز شنی
16)    روشن و خاموش شدن موتور ضربه زن و یا ترمز هنگام دریافت دستورات


ابتدا یک تعریف کلی از پردازش تصویر:
بینایی رایانه‌ای (computer vision) یکی از شاخه‌های مدرن، و پرتنوٌع هوش مصنوعی‌ست که با ترکیب روشهای مربوط به پردازش تصاویر (image processing) و ابزارهای تعلٌم ماشینی رایانه‌ها را به بینایی اشیاء، مناظر، و "درک" هوشمند خصوصیات گوناگون آنها توانا می‌گرداند.
مراحل پردازش تصویردر کارما به صورت کل به شرح زیر است (البته موراد 1و2 باید قبل از پردازش تصویر فراهم شوند.) :

1.    تهیه یک زمین 4.5*4.5 متر چوبی با رنگ های مورد نظر برای میدان مبارزه ربات ها
2.    تهیه یک ورق آهن برای مسیر های ربات به دلیل عدم ایجاد اصطکاک با سطح چوبی
3.    تهیه دوربینی که کیفیت بالایی داشته باشد.
4.    نصب کردن دوربین در فاصله ی 3.5  متری زمین
5.    دوربین باید در فاصله 3.5 متری زمین به گونه ای قرارگیرد که کل زمین را زیر نظر بگیرد.
6.    دوربین Webcam  باید قابلیت افزایش طول سیم را برای نصب در ارتفاع 3.5  متری زمین داشته باشد.
7.    طراحی کردن برچسپ براساس  قوانین مسابقه برای دو ربات خودی و دو  ربات حریف و گذاشتن برچسب ها بر روی زمین مبارزه به عنوان ربات برای پردازش (راهنما: چون همانطور که میدانیم شناسایی ربات فقط از طریق برچسب امکان دارد.)
8.    فیلتر کردن رنگ های پس زمینه به جز رنگ های مورد نیاز ما یعنی (زمین  : سیاه/مسیر : سبز/قرمز: ربات خودی {یا حریف}/آبی : ربات حریف {یا خودی}/زرد هم به عنوان سر ربات
9.    به دست آوردن مختصات زمین با فیلتر کردن رنگ سیاه
10.    به دست آوردن مختصات ربات خودی و حریف بر اساس فیلتر رنگ آبی و قرمز
11.    تشخیص ربات اول و دوم خودی بر اساس تعداد پیکسل (آبی یا قرمز) (راهنما: طبق قوانین مسابقات ربات اول 1  قطعه 3.5 سانتی متری –آبی یه قرمز- دارد و ربات دوم  2  قطعه 3.5 سانتی متری  –آبی یه قرمز- و به همین صورت میتوان ربات اول و دوم را شناسایی کرد.
12.    به دست آوردن سر ربات خودی با فیلتر کردن رنگ زرد ربات های خودی(نیاز به سر ربات خودی برای پیدا کردن زاویه ربات ما با ربات حریف)
13.    بررسی اینکه رباتهای خودی در کدام ناحیه هستند:

i.    در مختصات خارج زمین
ii.    در مختصات داخل زمین
iii.    در مختصات مسیر های سبز

14.    اقدام به اجرای دستور مناسب در صورت قرار گرفتن ربات در هر یک از سه ناحیه بند 11
i.    در خارج زمین : اول اینکه مشخص کنیم ربات ما رد کدام ربع دایره میباشد و سپس چرخش و حرکت ربات به نقطه ی استارت یا سبز اول پیست در ربع موجود.                                                                                                         
ii.    در روی مسیر سبز: پیدا کردن زائیه بالا رفتن از مسیر مارپیچ به گونه ای که ابتدا زاویه چرخش را پیدا کند و سپس به جلو حرکت کند و این کار را تا پایان مسیر ادامه دهد.
iii.    در داخل زمین : چرخش سر ربات به طرف ربات حرف و سپس حرکت به طرف ربات حریف * در صورت نزدیک شدن به ربات حریف ابتدا اجرای دستور ترمز و سپس اجرای دستور ضربه زدن.

1-به دست آوردن زاویه نسبت به نقطه ی استارت و چرخش و سپس به دست آوردن فاصله نسبت به نقطه ی استارت و حرکت به طرف جلو.

2-به دست آوردن زاویه درست برای چرخش در مسیر بدون افتادن از مسیر و به دست آوردن فاصله تا مختصات زمین (سیاه) که در صورت  رسیدن به نقطه سیاه به این معنی است که ربات به میدان ئارد شده و دستور حرکت به جلو باید قطع شود.

3-به دست آوردن زاویه درست نسبت به ربات حریف وچرخش به جهت ربات حریف و سپس به دست آوردن فاصله با ربات حریف و حرکت به جلو و در صورت کم شدن فاصله تا یک حد خاص اجرای دستور ترمز و سپس اجرای دستور ضربه زدن.
15.    فرستادن دستور روشن شدن موتور چرخش یا دستور روشن شدن موتور حرکت به جلو  یا دستور روشن شدن موتور توقف یا دستور روشن شدن موتور ضربه زن به پورت سریال و از پورت سریال به فرستنده و از فرستنده به صورت بی سیم به گیرنده  روی ربات و از گیرنده  روی ربات به عنوان یک دستور در IC  پردازش و دستور لازم را در مدار میدهد.
ابتدا قوانین مسابقه را بررسی میکنیم تا محدوده کار خود را بدانیم.سپس  به شرح با جزییات هر کدام میپردازیم.

دانلود پایان نامه بررسی رباتهای صنعتی و مشخصات آنها در جوشکاری

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه بررسی رباتهای صنعتی و مشخصات آنها در جوشکاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:112

چکیده:
گزارش حاضر به منظور پژوهش بر روی رباتهای صنعتی تهیه شده است. که درآن جایگاه و کاربرد رباتها در صنعت، مزایای استفاده از رباتها، تجزیه و تحلیل اقتصادی استفاده از ربات در فرایند های تولیدی و همچنین متداولترین کاربرد ربات در صنعت آمده است و همچنین با رباتها و بخش های اصلی آن، اصطلاحات فنی در این علم آشنا می شویم. و در فصل سوم رباتهای صنعتی جوشکار مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترها و ویژگی هایی که در انتخاب رباتهای جوشکار باید مورد توجه قرار گیرد بیان می گردد در فصل چهارم سیستم های خودکار جوشکاری به کمک کامپیوتر(CWS) بررسی شده است که درآن نحوه کار با CWS توضیح داده شده است و همچنین در مورد دستگاه شبیه ساز جوشکاری (Simulator) که هدف آن ایجاد شرایطی برای تجزیه و تحلیل آسانتر جوشکاری می باشد بحث شده است و اجزا و متعلقات آن و نحوه محاسبه خطاها از طریق این دستگاه بررسی شده است. در فصل پنجم نمونه ای از ساخت ربات جوشکار در داخل کشور و استفاده از ربات جوشکار در صنعت کشتی سازی آورده شده است. در فصل پنجم طراحی مکانیزم و اجزای اولیه روبات با استفاده از آموخته‌های رشته مکانیک انجام شده است و در ادامه طراحی سیستم‌های عمل‌‌کننده (هیدرولیک) با همکاری شرکت فستو آمده است.

مقدمه:
از اواخر دهه هفتاد، تقاضا برای استفاده از رباتها در صنایع شروع به پیشرفت فوق العاده ای نمود. دلیل اصلی رشد چشمگیر صنایع رباتیک، عمدتاً به خاطر ملاحظات اقتصادی است. جنبه دیگر استفاده از رباتها بالا رفتن سرعت تولید و دقت کار می باشد بطوریکه بعلت دقت کامپیوتری، رباتها نسبت به کارگر در این حالت ضایعات کمتر شده و مصرف مواد اولیه پایین می آید. به عنوان مثال، صرفه جویی در مصرف رنگ را در رباتهای رنگپاش حدود ۱۰ تا ۵۰ درصد است. همچنین در بکارگیری رباتها مخارجی چون لباس،دستکش، خوراک و وسایل نظافت کارگر را نیز کاهش می دهد که به جنبه اقتصادی بودن آن می افزاید. در بسیاری از بخشهای تولید که عملیات خطرناک بوده و یا محیط کار پر سروصدا وآلوده است، استفاده از رباتها می تواند کارگران را از خطرات ناشی از کار حفظ نماید. یک مثال چنین عملیاتی پرسکاری است که بطور مرتب موجب نقص عضو و صدمه به کارگران می گردد و یا رنگ پاشی که محیط آن بعلت استفاده از مواد شیمیایی برای سلامت کارگران مناسب نیست با جایگزین شدن رباتها در مراکز کارهای طاقت فرسا و حساس، کمک بسیار موثری به سلامت کارگران و دیگر پرسنل و رشد فکری آنها و رشد و بهبود تولید خواهد شد.
اینها دلایلی هستند که تا کنون باعث رشد روز افزون کاربرد رباتهای صنعتی در صنایع مختلف شده است.

تاریخچه
با اختراع کامپیوتر و پیوند آن با ماشین های مکانیکی کم کم رباتهای صنعتی بوجود آمدند که می توان از یک دست مکانیکی که در سال ۱۹۴۷ در آزمایشگاه ملی آرگون ساخته شدند به عنوان اولین ربات نام برد .توضیح مختصری که در مورد کلمه ربات لازم به نظر می رسد این است که این کلمه از واژه (Robota) در نمایشنامه رباتهای همه کاره در سال ۱۹۲۱ بکار برده شده.
سیر تکامل رباتهای صنعتی شاهد سه نسل بوده است. این تقسیم بندیها در حقیقت متکی به اصول طراحی سیستم های کنترل آنها است و به این صورت نامگذاری شده اند.
نسل اول: رباتهای قابل برنامه ریزی (prigigramable)، این ربات ها به طور پیوسته و یکنواخت حرکات برنامه ریزی شده را انجام می دهند ولی قابلیت نشان دادن عکس العمل در برابر حوادث پیش بینی نشده را ندارند.
نسل دوم: رباتها مجهز به حساسه هایی هستند که قادر به ادراکاتی از قبیل بینایی، احساس گرما و موقعیت و همچنین انجام واکنش در برابر نیرو می باشند. آنها قادرند با توجه به اطلاعات دریافتی عملیاتی را کنترل کنند.
نسل سوم: رباتها دارای هوش مصنوعی (Artifcias In telligevcp Robots) دارای ادراکاتی بیشتر از نسل دوم مانند قدرت تصمیم گیری و تشخیص طرح و ابعاد قطعه و همچنین تکمیل و تصحیح حرکات در عملیات مختلف هستند. قدرت بینایی، مشابه سازی از تأثیرات محیطی به صورت دیجیتال و استفاده از حس کننده ها از ویژگی های این نسل از رباتهاست.
لازم به توضیح است که پیدایش یک نسل جدید از رباتها به معنی زوال نسل قبلی نیست بلکه نسلهای قبلی ضمن حیات خود، کاربرد گسترده تر و روزافزونی نیزپیدا می کند و هریک قادر به انجام کارهای به خصوصی در صنعت هستند.

تعریف ربات
با وجود پیشرفتهای زیاد در ساختن و بکارگیری رباتها هنوز دانشمندان در مورد تعریف ربات با هم به توافق نرسیده اند.

انجمن رباتهای صنعتی ژاپن رباتها را شش گروه زیر تقسیم می کند.
۱- یک دست مکانیکی که توسط اپراتور کار می کند (Mechanical Monipulator)
۲- یک دست مکانیکی که کارهای تکراری را قدمهای متوالی تعریف شده انجام می دهد و به سادگی ترتیب کارها قابل تغییرنیست. (fixed sequence)
۳- ربات با ترتیبات متغیر (variable sequence) ،یک دست مکانیکی که کارهای تکراری را قدمهای متوالی با ترتیب تعریف شده است انجام می دهد و این ترتیب به سادگی قابل تغییر است.
۴- ربات قابل آموزش ( Back) که عبارت است از دست مکانیکی که توسط حافظه خود می تواند عملیاتی را که قبلاً انجام شده است تکرار نماید.
۵- ربات با کنترل عددی (Numericol control) عبارت است از رباتی که با برنامه کامپیوتری کار می کند.
۶- ربات با هوش (intelle gont) توانایی درک از محیط و استعداد انجام کار با توجه به تغییر در شرایط محدوده عمل کار را دارد.

مشخصات ربات های صنعتی

بدون شک رباتها یکی از پدیده های نوین جهان معاصر هستند و از بدو پیدایش تا به امروز پیشرفت های زیادی نموده اند و با نفوذ چشمگیری که در صنایع مختلف در رشته های تحقیقاتی و پژوهشی داشته اند، در بسیاری موارد جایگزین انسان شده و ناممکن های بیشماری را ممکن ساخته اند و بار سنگین انجام کارهای تکراری را از دوش بشر برداشته اند.
امروزه با اتکا به سیستم های کامیپوتری و به خدمت گرفتن کامپیوتر در ابعاد وسیعی از صنعت اعم از طراحی، تولید، کنترل، و …. ساختار صنعتی جهان با سرعت فزایند ه ای رو به دگرگونی است و سیستم های مدرن با شتاب چشمگیری، صنعت سنتی را در تمامی طیف وسیعش از صنایع سنگین تا صنایع ظریف از صحنه صنعت دور می کنند و در این خصوص، ربات ها بعنوان آخرین نسل ماشین های مدرن در هر پروسه و در هر مرحله ای از تولید صنعتی ظاهر شده و مطابق برنامه های از قبل تعیین شده از ظریفترین عملیات تا پیچیده ترین آنها را با سرعت، دقت و هزینه ای غیر قابل مقایسه با محصول کار متخصص ترین نیروهای انسانی، انجام می دهند . به این ترتیب استفاده از ربات این امکان را فراهم می سازد تا انسان ها به مشاغل جدید و فعالیت هایی که قوای فکری و خلاقیت و ابتکار آنها را بکار گیرد، روی آورند.
کشورهای صنعتی پیشرفته، این نقش اعجاز آفرین ربات ها را دریافته اند و برآنند که با استقرار گسترده ربات ها در صنایع مختلف در جهت افزایش تولید و کاهش هزینه ها گام بردارند و در حقیقت می توان گفت که حفظ حیات و اقتدار صنعتی خود را تنها در گرو بکارگیری وسیع ربات ها می دانند، پس این ربات ها هستند که آینده صنعت را رقم می زنند.
لزوم سرمایه گذاری های کلان در ایجاد صنایع روباتیک، حتی برای تولید کنندگان که در حال ورشکستگی هستند نیز آنها را از رو آوردن به چنین پروژه هایی بازنداشته است، چرا که می دانند رباتیک کردن صنایع، هزینه خودش را خود تامین و جبران می کند و هر چه بیشتر ربات بکار گرفته شود بازده بالاتری خواهد داشت. اصولا کشورهای صنعتی منافع خود را در این می بینند که مشکل تامین بیکاران را که بر دوش دولتهایشان سنگینی می کند، تحمل نمایند. ولی دست از رباتیک کردن صنایع برندارند، چون پیروزی در رقابت های صنعتی را تنها در گرو بکارگیری رباتها می دانند.
هدف از بیان مطالب فوق درک دقیقتر و عمیقتر از فاصله ای که بین ما و آنها اتفاق افتاده است فاصله ای که جز تلاش همه جانبه و برنامه ریزی شده از بین نخواهد رفت متاسفانه باید اذعان داشت که روحیه فرار از تکنولوژی پیچیده و کامپیوتری و رو آوردن مشتاقانه به صنایع کلاسیک و روشهای اولیه و ابتدایی وضوح به چشم می خورد، هرچه ممکن است بطور مقطعی تا حدودی نیاز به خود کفایی و استقلال صنعتی را برآورده سازد، اما باید توجه داشت که تداوم این طرز تفکر و غفلت از روند رشد صنعتی جهان ه در جهت بکارگیری هرچه بیشتر از کامپیوترها و میکروپروسورها در طراحی وتولید گام بر می دارد، نتیجه ای جز کمک به هرچه عمیق تر کردن فاصله بین صنایع ما و صنعت پیشرفته امروزی نخواهد داشت. با توجه به مطالب فوق، چنین به نظر می رسد که اگر چنانچه در چنین مرحله ای، استفاده از سیستمهای پیچیده کامپیوتری از جمله ربات، عملی، مقرون به صرفه، مفید و یا حتی از نظر سیاسی و اقتصادی مصلحت نبوده و بکارگیری آنها در صنایع امروزی ایران قابل توصیه نباشد، فراگیری دانش فنی چنین سیستمهایی لازم و اجتناب ناپذیر است و درهیچ موقعیتی ازآن بی نیاز نخواهیم بود.

فهرست مطالب :
فصل اول : جایگاه و کاربرد ربات در صنعت
مقدمه
تاریخچه
ربات چیست ؟
کارگاه Work life 2000
تاثیر تغییرات تکنولوژیکی بر رفتار اپراتورها
جوشکاری و سلامتی
مدیریت منابع انسانی
درس هایی مهم برای صنایع تولیدی
مزایای استفاده از ربات در صنعت
کاهش حجم انبارها و تسهیل در جریان گردش کار
بهبود کیفیت و افزایش میزان فروش
کاهش هزینه های مربوط به ضایعات و دو باره کاری
کاهش حوادث ناشی از کار و افزایش ایمنی در آن
کاهش هزینه های ناشی از تغییر خط تولید
تجزیه و تحلیل اقتصادی استفاده از ربات در فرایند تولید
مدت زمان بازگشت سرمایه (The Payback Period)
سود سرمایه گذاری  (Return on Investiment ROI)

فصل دوم: مشخصات ربات های صنعتی
مقدمه
اجزای ربات های صنعتی
واحد مکانیکی
کنترل کننده(Controller)
ربات های نقطه به نقطه
ربات های با مسیر پیوسته
ترکیب دو روش نقطه به نقطه و مسیر پیوسته
ربات های با مسیر کنترل شده
منبع قدرت
انواع مکانیزم های تغییر نسبت سرعت و قدرت
حساسه ها (sensors)
شکل هندسی بازو
تعاریف و اصطلاحات فنی
درجات آزادی
فضای کاری ربات
بار مجاز
سرعت ربات
دقت
تکرار پذیری
نکاتی در مورد استفاده از ربات صنعتی در یک فرآیند تولیدی مکانیزه

فصل سوم: ربات صنعتی جوشکار
مشخصه ­های عمومی
بازوی مکانیکی
پیکربندی یا شکل مهندسی بازو
درجات آزادی
سیستم محرک
دقت در مکان­یابی نقاط
موارد متفرقه
سیستم کنترل
سخت افزار
محورهای حرکتی
اندازه حافظه و مدت زمان ممکنه نگهداری اطلاعات در حافظه
ذخیره سازی جانبی برنامه ها
نرم افزار
روش های برنامه ریزی ربات
روش برنامه ریزی راهنمایی
ویژگی های سیستم جوشکاری
توانایی چند عملیاتی بودن
کنترل خودکار ولتاژ
تصحیح مسیر درز جوش
مشخص کردن برخورد
پارامترهای ورودی و خروجی در فرآیند جوشکاری
استفاده از ربات برای کنترل پارامترهای ورودی جوشکاری

فصل چهارم: جوشکاری با کامپیوتر (CWS) و نمونه ­ای از ربات جوشکار
مقدمه
آشنایی با CWS
CWS چگونه کار می­ کند؟
دستگاه شبیه ساز جوشکاری Simulator
ساخت ربات جوشکار در داخل کشور

فصل پنجم : طراحی مکانیزم و اجزا و سیستم های عمل کننده هیدرولیکی ربات های صنعتی
طراحی مکانیزم
طراحی مکانیزم اصلی
طراحی مکانیزم غلتش
طراحی مکانیزم گریپ
طراحی اجزا اولیه
طراحی مدار سیستم‌ های عمل‌ کننده (هیدرولیک)
منابع

پایان نامه کارشناسی بررسی رباتهای صنعتی و مشخصات آنها در جوشکاری

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه کارشناسی بررسی رباتهای صنعتی و مشخصات آنها در جوشکاری دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پایان نامه کارشناسی رشته مکانیک با موضوع بررسی رباتهای صنعتی و مشخصات آنها در جوشکاری به صورت کامل و با فرمت ورد

چکیده:

گزارش حاضر به منظور پژوهش بر روی رباتهای صنعتی تهیه شده است. که درآن جایگاه و کاربرد رباتها در صنعت، مزایای استفاده از رباتها، تجزیه و تحلیل اقتصادی استفاده از ربات در فرایند های تولیدی و همچنین متداولترین کاربرد ربات در صنعت آمده است و همچنین با رباتها و بخش های اصلی آن، اصطلاحات فنی در این علم آشنا می شویم. و در فصل سوم رباتهای صنعتی جوشکار مورد بررسی قرار گرفته است و پارامترها و ویژگی هایی که در انتخاب رباتهای  جوشکار باید مورد توجه قرار گیرد بیان می گردد در فصل چهارم سیستم های خودکار جوشکاری به کمک کامپیوتر(CWS) بررسی شده است که درآن نحوه کار با CWS توضیح داده شده است و همچنین در مورد دستگاه شبیه ساز جوشکاری (Simulator) که هدف  آن ایجاد شرایطی برای تجزیه و تحلیل آسانتر جوشکاری می باشد بحث شده است و اجزا و متعلقات آن و نحوه محاسبه خطاها از طریق این دستگاه بررسی شده است. در فصل پنجم نمونه ای از ساخت ربات جوشکار در داخل کشور و استفاده از ربات جوشکار در صنعت کشتی سازی آورده شده است. در فصل پنجم طراحی مکانیزم و اجزای اولیه روبات با استفاده از آموخته‌های رشته مکانیک انجام شده است و در ادامه طراحی سیستم‌های عمل‌‌کننده (هیدرولیک) با همکاری شرکت فستو آمده است.

اصول عملکرد رباتهای زیر آبی

اختصاصی از کوشا فایل اصول عملکرد رباتهای زیر آبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

اصول عملکرد رباتهای زیر آبی

25 صفحه در قالب word

فهرست مطالب:

آشنایی با سیستم‌های رباتیکی زیر دریا                                                                             

وسایل زیردریایی بدون سرنشین                                                                                           

بازوهای رباتیکی زیرآبی                                                                                                      

سیمولاتورهای دریایی                                                                                                          

دینامیک و ارتعاشات سازه‌های دریایی                                                                             

اثر متقابل ارتعاشات و نیروهای هیدرودینامیک                                                                   

کاربرد ربات در دریا                                                                                                      

تعریف ربات زیرآبی                                                                                                      

کاربردهای ربات‌های زیرآبی                                                                                          

کاربردهای تجاری و فراساحلی                                                                                        

کاربردهای نظامی                                                                                                          

کاربردهای علمی و تحقیقاتی                                                                                          

موارد دیگری از کاربردهای ربات‌های زیرآبی                                                                   

دسته بندی انواع ربات‌های زیرآبی                                                                                   

ربات‌های زیرآبی کوچک                                                                                                          

ربات‌های زیرآبی الکتریکی با قابلیت بالا                                                                          

ربات‌های زیر آبی با ابعاد بزرگ و با قابلیت انجام کارهای سنگین                                       

ربات‌های زیر آبی خودکار و بدون نیاز به کابل                                                                 

مبانی طراحی ربات‌های زیرآبی                                                                                       

تعیین عمق. ربات.های زیرآبی                                                                                         

شگفتی حرکت زیردریایی.ها                                                                                          

ربات زیر آبی که شنایش را به نمایش گذاشت              

آشنایی با سیستم‌های رباتیکی زیر دریا

بیش از 70 درصد سطح زمین توسط آب پوشیده شده است. اقیانوسها دارای حجم وسیعی از منابع معدنی و حیاتی هستند. حجم زیاد انرژی و فضای موجود اقیانوس‌ها نقش بسیار مهمی در فعالیتهای آینده اقتصادی – اجتماعی بشر خواهد داشت. علیرغم این وسعت و اهمیت تاکنون تلاش کمی در بکارگیری پتانسیل‌های مثبت و مواجه با پتانسیل‌های منفی این منبع عظیم خدادادی صورت پذیرفته است.

در دهه‌های گذشته استفاده از سیستم‌های رباتیکی در زیر آب به دلیل برتری آنها در مقایسه با غواصی در عملیات آبهای عمیق و محیط‌های خطرناک افزایش چشمگیری یافته است. از کاربردهای این سیستم‌ها می‌توان ماهیگیری، مانیتورکردن آلودگی‌های زیر آبی، پاک‌کردن زباله‌های دریایی، عملیات بازبینی، تعمیر و نگهداری تجهیزات زیرآبی و ... را نام برد.

سیسم‌های رباتیکی مورد مطالعه در این گروه را می‌توان به سه دسته زیر تقسیم کرد:

• سیستم روباتیکی خودرویی Simulators
• Robotic Manipulators
• Robotic Vehiche

دسته اول که معمولاً زیردریایی‌های بدون سرنشین هستند برای مقاصدی نظیر بازرسی تاسیسات زیرآبی، فیلمبرداری و حمل تجهیزات به کار گرفته می‌شوند. از این دسته از رباتها می‌توان انواعUUV ، AUV ، ROV و .... را نام برد. دسته دوم از سیستم‌های رباتیکی برای انجام عملیات مکانیکی خاص در منطقه عملیاتی مانند نمونه‌برداری، نصب و ... بکار گرفته می‌شوند. همانند کاربردهای روی زمین و فضایی این سیستم‌ها نیز به انواع Parallel Manipulators ، Serial Manipulators و Cooperating manipulators تقسیم می‌شوند علاوه بر دو سیستم فوق سیمولاتورها از جمله سیستم‌های رباتیکی هستند که در مهندسی اقیانوس و دریاها به کار گرفته می‌شوند. سیمولاتور شناورهای سطحی و زیرسطحی مانند سیمولاتور کشتی و سیمولاتور زیردریایی و همچنین سیمولاتورها رباتیکی امواج ( Moving platform ) را از این دسته می‌توان نام برد.

هزینه‌های بالای بازبینی، تعمیر و نگهداری تجهیزات و سکوها در زیرآب، عدم امکان انجام عملیات‌های زیرآبی در نقاط دور از دسترس بشر در زیرآب، ریسک بالای عملیات زیرآبی در بسیاری از مناطق دریایی، هزینه‌های بالای آموزش ناوبران در مناطق عملیاتی و ... مبین ضرورت بکارگیری سیستم‌های رباتیکی در زیر آب است.

مباحث عمده در سیستم‌های رباتیکی زیر آب عبارتند از:

1. تجزیه و تحلیل دینامیک سیستم‌ها
2. هدایت و ناوبری سیستم‌های خودرویی
3. روش‌های اندازه‌گیری کنترل سیستم‌ها
4. هوش مصنوعی (…, Image processing Pattern recognition )
5. ارتباطات و مخابرات زیرآبی
6. قدرت و قوای محرکه سیستم‌ها
7. طراحی و بهینه‌سازی طراحی با توجه به محدودیت انرژی
8. مدیریت انرژی

فعالیت‌های تحقیقاتی این بخش در سه محور عمده زیر پیشنهاد می‌گردد

وسایل زیردریایی بدون سرنشین ( Under water Robotic vehicles ) :

کاربرد وسیع این نوع سیستم‌ها در امور بازرسی زیرآبی، اکتشاف و فیلمبرداری زیرآبی در سالهای اخیر موجب توسعه طیف وسیعی از این نوع وسایل گشته است. ROV ها (Remotly operated vehicles) به عنوان پرسابقه‌ترین عضو این خانواده وسایلی هستند که از طریق یک کابل به کشتی مادر متصل بوده و از داخل کشتی کنترل می‌شوند. وجود کابل اتصال‌دهنده کشتی و ROV گرچه مشکلات انتقال سیگنال کنترل، انتقال انرژی و تخلیه سریع on.line اطلاعات جمع‌آوری شده توسط ROV را حل می کند لیکن خود مشکلاتی را نظیر تاثیر منفی کابل در کنترل وسیله و یا افزایش احتمال به تله افتادن وسیله را موجب می‌گردد. به عنوان نوع پیشرفته‌تر این وسایل می‌توان از AUV Autonomous) underwater vehicles) نام برد. عدم وجود کابل رابط بین کشتی حمایت‌کننده و AUV موجب می‌گردد تا AUV قدرت مانور بیشتری نسبت به ROV داشته باشد هرچند عدم وجود کابل رابط و خوداتکایی ( Autonomy ) این وسایل پیچیدگی‌های علمی و فناوری زیادی از جمله مدیریت بهینه انرژی Image Processing ، Pattrn recognition و مخابرات زیرآبی را سبب می‌گردد. آخرین و پیشرفته‌ترین نسل این گونه وسایل Robofish ها هستند که با حذف پروانه‌ها ( Propellers ) و جایگزینی آنها با نوعی نیروی پیش رانش ماهیچه‌ای امکان ردگیری و کشف وسیله را بسیار مشکل کرده و از راندمان انرژی بالاتری نیز برخوردارند. این فناوری علاوه بر پیچیدگی‌های مذکور در خصوص AUV ها از پیچیدگی ویژه تغییر سیستم سنتی پیش رانش برخوردار هستند.

زمینه‌های اصلی تحقیقاتی در این محور را می‌توان به صورت زیر برشمرد:

1. تحلیل هیدرودینامیک وسیله و سیستم پیش رانش
2. تحلیل و طراحی سیستم‌های کنترل و هدایت وسیله
3. تحلیل اثر کابل رابط ROV بر رفتار دینامیکی و کنترل این وسایل
4. مباحث هوش مصنوعی از جمله Image Processing ، Pattrn recognition
5. مباحث ارتباطات زیرآبی
6. سیستم‌های جدید پیش رانش

بازوهای رباتیکی زیرآبی ( Underwater Robotic Manipulators ) :

هزینه گزاف و محدودیت‌های شدید انجام عملیات زیرآبی توسط انسان توجیه بسیار مناسبی برای توسعه فناوری بازوهای رباتیکی زیرآبی ایجاد نموده است. این سیستم‌ها در حال حاضر وظایفی نظیر جوشکاری در زیرآب، نصب آندهای قربانی شونده، شستشوی بدنه‌کشتی‌ها، لوله‌گذاری بستر دریاها، همکاری در عملیات نجات زیرآبی و ... را به عهده می‌گیرند و با پیشرفت روزافزون این سیستم‌ها کاربرد آنها دائماً در حال افزایش است. بازوهای رباتیکی زیرآبی نظیر نوع صنعتی و زمینی
(Earth bounded manipulators) در دو شکل سری (manipulators Serial) و موازی
 (Parallel manipulators) استفاده می‌شوند. آنچه فناوری بازوهای رباتیکی دریایی را به طور مشخص از سیستم‌های مشابه زمینی متمایز می‌سازد دو مشخصه عدم وجود پایه ثابت برای بازو و نیز مشکلات ناشی از محیط سخت دریا می‌باشد. عدم وجود پایه ثابت برای بازو موجب می‌گردد تا کنترل سیستم به مراتب مشکل‌تر از نمونه‌های زمینی شود. از سوی دیگر محیط سخت دریا پیچیدگی‌های فناوری در ساخت این بازوها را سبب می‌شود. زمینه‌های اصلی تحقیقاتی این محور عبارتند از :

1. تحلیل دینامیکی و کنترل رباتهای شناور ( Free Floating manipulators )
2. تحلیل دینامیکی و کنترل رباتهای همکار با پایه ثابت
3. طراحی و ساخت رباتهای دریایی (مناسب کار در محیط سخت دریا)
4. طراحی و ساخت رباتهای موازی معلق به منظور انجام عملیات سنگین دریایی
5. تحلیل دینامیکی و طراحی سیستم‌های کنترل رباتهای شناور همکار (Cooprative free floating manipulators)

سیمولاتورهای دریایی

امروزه سیمولاتورها در صنایع مختلف کاربردهای وسیع آموزشی و طراحی پیدا کرده‌اند. کاهش هزینه و خطر آموزش و نیز قابلیت برنامه‌ریزی و تکرارپذیری انجام مانورهای مختلف و نیز امکان ثبت دقیق عملکرد هنرجو از جمله مزایای سیمولاتورها در امر آموزش به شمار می‌روند. از سوی دیگر سیمولاتورها ابزار مناسبی برای مشابه‌سازی رفتار سیستم به منظور طراحی و بهینه‌سازی هستند. استفاده آزمایشگاهی از سیمولاتورها به منظور بازسازی شرایط حرکت امواج در دریا از دیگر کاربردهای سیمولاتورهاست. زمینه‌های اصلی تحقیقاتی در این محور عبارتند از :

• طراحی و ساخت سیستم‌های رباتیک موازی
• مشابه‌سازی عددی حرکت امواج
• تحلیل دینامیکی شناورها در دریا و تعیین توابع تبدیل
• ابزار دقیق وسایل دریایی
• هدایت و ناوبری
• تحلیل دینامیک و کنترل سیستم‌های رباتیکی
• مباحث هوش مصنوعی نظیر Vision ، تولید مصنوعی صوت
• معماری سیستم‌های کامپیوتری همکار در زمان

دینامیک و ارتعاشات سازه‌های دریایی

سیستم‌های چندعضوی مهار شده در دریا Tethered multi – body system :

امروزه تعداد قابل توجهی از اجسام صلب کوچک و بزرگ به صور مختلف از طریق خطوط مهار و لنگرهای متنوع در دریا مهار شده‌اند. از جمله این سیستم‌ها می‌توان به انواع بویه‌های کوچک هواشناسی و اقیانوس‌شناسی، بویه‌های راهنما ( Marker ) ، سکوهای کوچک دریایی، سکوهای بزرگ نفتی و ... اشاره نمود. غالب این سیستم‌ها اگر در نقاط عمیق دریاها مستقر باشند از طریق یک خط مهار ترکیبی با تعدادی بویه‌ غوطه‌ور در محل لنگر شده‌اند. بررسی اثرات دینامیکی حرکت خط مهار و مجموعه بویه‌های غوطه‌ور اهمیت بسیار زیادی در طراحی خط مهار و سیستم لنگر دارد.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است