دانلود پروژه رشته فیزیک درباره علم رباتیک – قسمت اول

دانلود پایان نامه

 

چندین دهه از زندگی ابتدایی‌ترین ربات‌ها می‌گذرد. هر ساله فیلم‌های بسیاری از همزیستی بشر و ربات اکران می گردد که در بعضی از آنها ربات‌ها موجودات پر بهره گیری و خوبی هستند و در بعضی از آنها باعث نابودی بشریت با کره زمین می شوند از تخیلات که بگذریم، هم‌اکنون ربات‌ها سهم بسزایی در  پیشبرد اهداف صنعتی بشر دارند و باعث افزایش سرعت تولید، بالا بردن بازدهی و دقت در عملکرد می شوند. اما یکی از نکات جالب توجه دیگر ربات‌ها ذهن بسیاری از دانشمندان دنیا را تسخیر کرده می باشد.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

تصور کنید که در یک وضعیت بسیار خطرناک در یک جای بسیار کثیف و مسموم ماموریتی بایستی انجام گردد؛ طبیعتا کمتر انسانی رغبت به انجام چنین مأموریت‌هایی دارد زیرا جانش در خطر می باشد و اینجاست که ربات‌ها بار دیگر وارد حیطه حضور می‌گذارند.

دانشمندان در چندین پروژه عظیم روی ساخت ماشین‌های بی‌سرنشین متمرکز شده‌اند که توانایی انجام ماموریت‌های هوایی، زمینی و دریایی را داشته باشند. ماموریت‌هایی که بشر‌ها به سختی انجام می‌دهند و اگر هم انجام دهند بسیار پر خطر می باشد و کوچکترین اشتباهی باعث از دست دادن جانشان می گردد. نمونه چنین ربات‌هایی هم اکنون در افغانستان و عراق در حال انجام ماموریت هستند.

هواپیما‌های بی‌سرنشین (UAV) همواره در حال جاسوسی و عکسبرداری از وضعیت محیط هستند و ربات‌های مین‌یاب نیز در حال خنثی کردن مین‌ها و بمب‌های کار گذاشته شده در نواحی گوناگون.

ارزیابی عملی ربات‌ها در میدان جنگ، نیروهای نظامی آمریکایی را بر این داشته می باشد که پروژه‌های ساخت ربات‌های نظامی را با کوشش بیشتری پیش برند و هم‌اکنون بودجه‌های هنگفتی را از دولت برای این کار می‌گیرند.

در همین راستا چندی پیش در شهر واشنگتن دی‌سی نمایشگاه بزرگی با نام وسائل بی‌سرنشین و سیستم‌های بین‌المللی مربوط به وسائل بی‌سرنشین (AUVSI) برگزار گردید.

این نمایشگاه در 5 بخش ربات‌ها زمینی، ارزان‌ترین‌ها، ربات‌های هوایی یا همان هواپیماهای بی‌سرنشین، کاربرد‌های غیرنظامی و تهدیدات ربات‌ها برای بشر‌ها برگزار گردید که هر بخش جذابیت مخصوص به خود را داشت.

ربات‌های زمینی:

 ربات‌های زمینی، اولین نوع ربات‌های ساخت بشر بودند و تاکنون پیشرفت قابل توجهی داشته‌اند. به نظر می‌رسد با چنین نرخ رشدی در عرصه ساخت ربات‌های زمینی، در سال 2050 اگر کسی بخواهد به سفر یا گردشی برود برایش خیلی امن‌تر، ارزان‌تر و راحت‌تر می باشد که از یک ماشین خودکار یا یک ربات بهره گیری کند و دیگر خودش فقط از سفر لذت ببرد.

یکی از ربات‌های بسیار عجیب و کامل بخش ربات‌های زمینی را شرکت جنرال داینامیکز به نمایش گذاشته بود. این ربات به راحتی و با بهره گیری از چندین کانال هدایتی مسیر خود را تشخیص می‌دهد و در زمان حرکت خود می‌تواند ماموریت‌های فراوانی را انجام دهد.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

شرکت جنرال دایتامیکز با انعقاد قراردادی با ارتش آمریکا، بایستی تعداد زیادی از این نوع ربات را برای ارتش آمریکا بسازد.

ربات مذکور برای مناطق بسیار حساس طراحی شده می باشد که در آنها انواع گوناگون بمب و مواد منفجره هست. دوربین‌های دقیق و سنسورهای مادون قرمز، توانایی جستجو و تشخیص مکان و نوع مواد منفجره را به آن می‌دهد. با یک تانک سوخت، 16 ساعت بدون وقفه حرکت می کند و دیگر احتیاجی به کنترل از راه دور ندارد زیرا مسیر خود را(حتی در شلوغ ترین و صعب العبور‌ترین مکان‌ها) به صورت هوشمند تشخیص می‌دهد.

جی راسنبلام ، رئیس بخش تحقیقات راباتیک شرکت جنرال داینامیکز می‌گوید: برای فروش این ربات هیچ مشکلی نداریم و در حال حاضر مشتریان دولتی و غیردولتی بسیاری از این مدل در خواست کرده‌اند و ما هم اکنون تنها در فکر تولید ارزان‌تر آن هستیم.

ارزان‌ترین‌ها:

 در بخش ارزان‌ترین‌ها شرکت سیستم‌های رباتیک جی‌پی‌او(JPO) رباتی را عرضه کرده بود که حضور فعالی در عراق و افغانستان داشته می باشد. این ربات برای جایگاه‌های درگیری بهره گیری می گردد و به صورت هوشمند اقدام می کند و دیگر احتیاجی به یک اپراتور برای هدایت و کنترل آن نیست.

بی‌سرنشین‌های هوایی:

تکنولوژی ساخت هواپیما‌های بی‌سرنشین رشد عجیبی داشته می باشد. کمال طراحی یک هواپیمای بی‌سرنشین را می‌توان در شاهین جهان (global hawk) که یک هواپیمای جاسوسی می باشد دید.این بار شرکت لاکهید مارتین یک هواپیمای بی‌سرنشین بسیار کوچک را ارائه کرده می باشد تا ظرافت در طراحی یک پرنده جاسوسی را به رخ رقبای تجاری خود بکشد.

نام این هواپیما استاکر (stalker) می باشد که به چشم طلایی نیز معروف می باشد استاکر می‌تواند بهترین دید را در شب داشته باشد و به صورت عمودی فرود و برخاست می کند. با وجود جثه کوچکش می‌تواند 8 ساعت پرواز کند و3 ساعت به صورت ساکن (hover) در آسمان بماند و هیچ راداری توانایی تشخیص آن را ندارد و همه این‌ها مشتی از خروار می باشد، جنگ‌های آینده، عرصه نبرد ربات‌ها خواهند بود.

دو روی سکه علم رباتیک:

ربات یک ماشین الکترو مکانیکی هوشمند می باشد که می توان آن را به کرات برنامه ریزی نمود، چندکاره می باشد و وسیله ایی کارآمد و مناسب برای محیط به شمار می رود. علم رباتیک در اصل در صنعت بکار می رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روز بهره گیری می کنیم می بینیم، می بینیم که این تاثیرات معمولا در محصولات ارزان رخ می دهد.

ربات ها معمولا در مواقعی بکار می رئند که بتوانند کاری را بهتر از بشر انجام دهند یا در محیط پر خطر فعالیت کنند مثل اکتشافات در محیط های خطرناک مانند آتش فشان ها که می توان بدون به خطر انداختن بشر ها انجام داد. ضمنا آن ها ماشین های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می دهند کارهای معینی را کنترل کنیم.

البته یک ربات مانند هر ماشین دیگری می تواند به هر علتی خراب گردد. خوشبختانه خرابی ربات ها بسیار نادر می باشد زیرا سیستم رباتیک با مشخصه های امنیتی زیادی طراحی می گردد که می تواند آسیب آنها را محدود کند. در این بین و در این حوزه نیز مشکلاتی در ارتباط با بشر های شرور و بهره گیری از ربات ها برای مقاصد شیطانی داریم؛ زیرا که مطمئناً ربات ها می توانند در جنگ بهره گیری شوند البته به اعتقاد بعضی کارشناسان این وسیله می تواند هم خوب و هم بد باشد؛ چراکه اگر بشر ها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن ماشین ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن می باشد بهتر از فرستادن بشر ها به جنگ با یکدیگر باشد. ضمن آنکه ربات ها می توانند برای دفاع از یک کشور پیش روی حملات بهره گیری شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهند.

اما آن چیز که در این بین بایستی مورد توجه تعریف آیزاک آسیموف نویسنده داستان های علمی-تخیلی،درمورد قوانین سه گانه رباتیک می باشد: یک ربات نباید به هستی بشر آسیب برساند یا به واسطه بی تحرکی، زندگی بشر را به خطر بیاندازد، یک رباط بایستی از دستوراتی که توسط بشر به او داده می گردد اطاعت کند، غیر از در مواردی که با قانون یکم در تضاد هستند و در نهایت یک ربات بایستی تا جایی که با قوانین یکم و سوم در تضاد نباشد از خود محافظت کند

مقدمه ای بر AVR

زبانهای سطح بالا یا همانHLLبه سرعت درحال تبدیل شدن به زبان برنامه نویسی استاندارد برای میکروکنترلرها حتی برای میکروهای 8بیتی کوچک هستند . زبان برنامه نویسی BASIC و C بیشترین بهره گیری را در برنامه نویسی میکروها دارند اما در اکثر کاربردها کدهای بیشتری را نسبت به زبان برنامه نویسی اسمبلی تولید می کنند .

ATMEL ایجا تحولی در معماری جهت کاهش کد به مقدار مینمم را درک نمود که نتیجه این تحول میکروکنترلرهای AVR هستند که علاوه بر کاهش و بهینه سازی مقدار کدها به گونه واقع عملیات را تنها در یک کلاک سیکل توسط معماری   RISC انجام می دهد و از 32 رجیستر همه منظوره بهره گیری می کنند که  باعث شده 4 تا 12 بار سریعتر از میکروهای مورد بهره گیری کنونی باشد.

تکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار شرکت ATMEL برای برنامه ریزی AVR ها مورد بهره گیری قرار گرفته می باشد در نتیجه حافظه های FLASH و EEPROM در داخل مدار قابل برنامه ریزی هستند .

AVR ها به عنوان میکروهای RISCبا دستورات فراوان طراحی شده اند که باعث می گردد حجم کد تولید شده کم و سرعت بالا تری به دست آید.

به گونه اختصار:

  • بر اساس سازماندهي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ RISCعمل مي كنند.
  • عمليات را با سرعت ودر يك كلاك سيكل انجام مي دهند.
  • بهره گیری از زبانهاي سطح بالا براي برنامه نويسي.، مانند : c , BASIC  
  •  AVR هاميكرو كنترلرهاي 8 بيتي هستند .
  • كاهش حجم كد توليدي ودر نتيحجه سرعت بالاتر.

انواع ميكرو كنترلرهايAVR

  • TINYAVR
  • AT90S or AVR
  • MEGAAVR

انواع TINYAVR

  • ATTINY10,ATTINY 11,ATTINY 12
  • ATTINY15L
  • ATTINY26, ATTINY26L
  • ATTINY28, ATTINY28L

انواعAT90S   

  • AT90S2313
  • AT90S2343, AT90S2323
  • AT90S8515
  • AT90S1200
  • AT90S8535

انواع ATMEGAVR

  • ATMEGA323
  • ATMEGA32
  • ATMEGA128
  • برای دانلود فایل ورد متن کامل اینجا کلیک کنید
  • ATMEGA163
  • ATMEGA8
  • ATMEGA8515
  • ATMEGA8535

خصوصيات ATMEGA8

  • از معماري AVRRISC بهره گیری مي كند.
  • كارايي بالا و توان مصرفي كم.
  • داراي130 دستورالعمل با كارايي بالا كه اكثرا تنها در يك كلاك سيكل انجام ميشود.
  • 8*32 رجيستر كاربردي.
  • سرعتي تا 16MIPSAدر فركانس 16MHZ
  • حافظه‌ ، برنامه و داده غير فرار
  • 8Kبايت حافظه FLASH قابل برنامه ريزي داخلي.
  • پايداري حافظه  :FLASHقابليت 1000 بار نوشتن و پاك كردن
  • 512بايت حافظه EEPROM داخلي قابل برنامه ريزي.
  • پايداري حافظه EEPROM : قابليت 100000 بار نوشتن و پاك كردن
  • 1024بایت حافظه داخلي SRAM
  • قفل برنامه FLASH و حفاظت داده .EEPROM

خصوصيات جانبي

  • دوتايمر- كانتر 8 بيتي
  • يك تايمر- كانتر 16 بيتي
  • 3 كانال PWM
  • 8 كانال مبدل آنالوگ به ديجيتال 8 بيتي
  • 1 مقايسه كننده انالوگ داخلي
  • WATCHDOG قابل برنامه ريزي
  • ارتباط سريال SPI براي برنامه ريزي داخل مدار.
  • قابليت ارتباط سريال SPI به صورت MASTER يا SLAVE
  • قابليت ارتباط با پروتكل ارتباط دوسيمه(TWO-WIRE)

خصوصيات  ويژه ميكرو كنترلر

  • منابع وقفه داخلي و خارجي
  • عملكرد كاملا ثابت
  • توان مصرفي پايين و سرعت بالا توسط تكنولوژي CMOS
  • داراي اسيلاتور RC داخلي
  • داراي 5 حالت SLEEP :
  • (POWERDOWN,IDLE,POWERSAVE, STANDBY,ADC NOISE REDUCTION)

ولتاژ عملياتي

  • 5V تا 5.5V

فركانس كاري

    شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              
  • 0MHZ تا 16MHZ
این نوشته در فیزیک ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

پاسخی بگذارید