اخبار تکنولوژی 15
معرفی تکنولوژیاخبار تکنولوژی 15
معرفی تکنولوژیچگونه یک ربات بسازیم؟
حتما شما نیز تحت تاثیر فیلم‌های علمی‌تخیلی به مانند ترمیناتور قرار گرفته‌اید، یا شاید انیمیشن Wall-E را چندی پیش دیده‌اید! تنها فاصله‌ای که میان شما و آن ربات‌ها وجود دارد، اراده و انگیزه شما است، که البته این روح موضوع است، ولی ما تلاش کرده‌ایم تا به اندیشه شما در پی ساخت و طراحی یک ربات پیکر بخشیم.
در ادامه با ما همراه باشید.
عناصر رباتیک
از ساده‌ترین ربات‌ها گرفته تا پیچیده‌ترین آنان، همگی دارای عناصر سازنده‌ای مشترک ولی کارکرد و اهدافی گوناگون هستند. آنچه که آنان را بهترین می‌کند، وابسته به انجام دقیق وظایفی است که برای‌شان تعریف کرده‌اید.
مکانیزم
به حرکت درآوردن ربات‌ها، بخشی از سخت‌ترین مراحل طراحی ربات به شمار می‌آید. اینجا مرحله‌ای است که مکانیزم‌های طراحی، و مهندسی مکانیک باید نقش ایفا کنند. در حالی که مهندسی مکانیک بیشتر روی طراحی ماشین تمرکز دارد، ولی طراحان ربات، تمرکز اصلی خود را صرف موتورها و چرخ‌دنده‌ها می‌کنند، تا بهترین عملکرد را دریافت کنند.
مکانیزم به طور معمول شامل نمونه‌سازی از قطعات متحرک و بررسی آن‌ها پیش از یکپارچه‌سازی ربات است.
الکترونیک
یکی دیگر از مهارت‌های بنیادین مورد نیاز برای ساخت ربات، شناخت الکترونیک است. اگر از چگونگی کارکرد قطعات الکترونیکی به مانند ریزکنترل‌گرها و مدارها شناخت داشته باشید، این می‌تواند در انتخاب مناسب‌ترین موتورها و اجزا برای ربات و شیوه درست برق‌رسانی به آن، کمک شایانی برای‌تان باشد.
برنامه‌نویسی
پس از آماده‌سازی مدار و مکانیزم‌ها، زمانش فرا رسیده تا ریزکنترل‌گری که به مدار پیوند زده‌اید را برنامه‌ریزی کنید. ریزکنترل‌گر درواقع مغز ربات است، که به دستوراتی برای رویارویی با محیط اطراف خود نیاز دارد، تا بتواند به کنش‌ها و واکنش‌های پیرامون خود پاسخ دهد.
برای مثال، به یک ربات سنجش‌ازدور باید گفته شود که چگونه از حسگر فاصله خود ورودی دریافت کند و اطلاعات به‌دست‌آمده را چگونه پردازش کند، تا بتواند واکنش نشان دهد.
پیکربندی
آخرین مرحله ساخت یک ربات، پیکربندی آن است، جایی که اجزا باید درون قفسه و بدنه ربات به درستی جای بگیرند. نوع و جنس بدنه، وابسته به نوع ربات است، و اینکه او چه هدفی را پیش خواهد گرفت. با وجود آنکه کارکرد بدنه، حفاظت از اجزا الکترونیکی درون ربات است، و نقش مهمی در بهره‌وری از مکانیزم دارد، مهندسین می‌توانند آن را به گونه‌ای طراحی کنند تا به ربات شخصیت و موجودیت بدهد.
ملاحظات در طراحی ربات
این درواقع دربرگیرنده هر چیزی است که وابسته به طراحی ربات باشد، به مانند پیش‌بینی محیطی که او در آن پا می‌گذارد، قدرت برقی که برای حرکت کردن به آن نیاز دارد، حسگرهایی که به منظور انجام وظایف تعریف‌شده به آن‌ها نیاز دارد، و موادی که برای ساخت بدنه و زیبایی او لازم است.
محیط
آیا ربات شما از جایی به جایی دیگر حرکت می‌کند؟ اگر بله، کجا و در چه شرایطی قرار می‌گیرد؟ آیا باید در مقابل ورود آب و خاک و عناصر بیرونی دیگر به آن، تحمل‌پذیر باشد؟ تا زمانی که ربات در جایی امن باشد، تحت تاثیر عناصر بیرونی قرار نخواهد گرفت، ولی همیشه این پیش‌بینی را کنید که تاثیر آنان روی ربات چه می‌تواند باشد.
این وابسته به انتخاب نوع مواد، مکانیزم، و بدنه ربات است.
برق
آیا قرار است که ربات شما از باتری استفاده کند، یا پیوسته به پریز برق باشد؟ تک‌تک موتورها، حسگرها، پردازشگرها، و غیره، به مقداری برق برای کارکرد نیاز دارند — شما باید تشخیص دهید که هر یک از اجزا به چه میزان برق نیاز داشته، و تا چه مدت از ربات انتظار دارید تا سرپا بماند و کار کند.
آنچه که به صورت کلی از ربات می‌خواهید را باید به صورت جزیی از اجزا بخواهید.
حواس
همانند موجودات، یک ربات نیز برای رویارویی با هر چیزی که در محیط با آن سروکار دارد، نیاز به حواس دارد. برای مثال، اگر از ربات خود انتظار دارید که در روبه‌رو شدن با دیوار، از برخورد با آن پرهیز کند، باید از حسگر مجاورتی در آن استفاده کنید. اگر می‌خواهید او اشیا و موجودات در حال حرکت را تشخیص دهد، باید از حسگر جنبشی استفاده کنید.
تعداد بسیار زیادی از حسگرها وجود دارند که از هر کدام می‌توان بهره برد. همه اطلاعاتی را که ربات لازم است از محیط اطرافش به دست آورد را در نظر بگیرید، سپس آنان را مهندسی کنید، تا در نهایت شاهد کارکرد و رفتاری باشید که از ربات خود انتظار دارید.
بدنه و ماده
باید از پیش مشخص کنید که ربات شما دارای چه وزنی خواهد بود، و نقاطی که قرار است در آن حسگرها را جاسازی کنید را از پیش تعیین کنید. آیا امنیت باتری در آن چقدر است، و در صورت داغ شدن، این امکان را دارید که بتوانید آن را دربیاورید و جایگزینش کنید؟
طراحی بدنه یک ربات می‌تواند ساده یا پیچیده باشد، ولی اگر انعطاف‌پذیرتر باشد، بی‌گمان دست شما را در روند ساخت بازتر می‌کند.
منبع:
