پاورپوینت روباتیک Robotic

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

روباتيك Robotic

اسلاید 2 :

مقدمه
روباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشینهای قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.

برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند. که سایر سیستم های پیچیده تر که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند.

ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده که هرگاه حسگرهایشان در مسیر، یا فردی را پیدا کنند متوقف می شوند. رباتهای بسیار پیچیده تر در محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود.

اسلاید 3 :

روباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند. .بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید.کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند.رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان روباتیک وجود دارد.که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها،پردازش اطلاعات وبست وتوسعه روباتها می پردازد.روباتها انواع مختلفی دارند از قبیل روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط،کشتی گیر، فوتبالیست،و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو روباتها،روباتهای پرنده وغیره نیز وجود دارند. روباتها برای انجام کارهای سخت ودشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز یا انجام آنها برای انسان خطرناک هستند.مثل روباتهایی که در نیروگاههای هسته ای وجود دارند.،استفاده می شوند.

روباتهایی شبیه انسان (human robotic)نیز ساخته شده اند.،آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند.حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند.بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند.آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند.در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در روبات کار می کند.برخی از روباتها مانند انسانها وجانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث ومسایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند.یک نمونه از این روباتها روبات مامور است.

برخی روباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت ودقت بالا انجام می دهند مثل روبات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند.این گونه روبات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند

اسلاید 4 :

سير تاريخي پيشرفت هاي تكنولوژي روبات از سال 270 ق م لغايت 2008 م
- 270 ق م : زماني كه يونانيان به ساخت مجسمه هاي متحرك ميپرداختند.
- حدود سال 1250 م: بيشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضيافتي ترتيب داد كه درآن، ميزبانان آهني از مهمانان پذيرايي مي كردند. با ديدن اين روبات، سنت توماس آكويناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد، ميزبان آهني را تكه تكه كرد و بيشاب را ساحر و جادوگر خواند.
- سال 1640 م: دكارت ماشين خودكاري به صورت يك خانم ساخت و آن را Ma fille Francine " مي ناميد.اين ماشين كه دكارت را در يك سفر دريايي همراهي مي كرد، توسط كاپيتان كشتي به آب پرتاب شد چرا كه وي تصور مي كرد اين موجود ساخته شيطان است.
- سال 1738 م: ژاك دواكانسن (Jacques de Vaucanson) يك اردك مكانيكي  ساخت كه از بيش از 4000 قطعه تشكيل شده بود.
اين اردك مي توانست از خود صدا توليد كند، شنا كند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع كند. امروزه در مورد محل نگهداري اين اردك اطلاعي در دست نيست.

اسلاید 5 :

-در سال 1801 م : ژاكار دستگاهي براي بافندگي ساخت كه برنامه پذير بود
- سال 1805 م: عروسكي توسط ميلاردت (Maillardet) ساخته شد كه مي توانست به زبان انگليسي و فرانسوي بنويسد و مناظري را نقاشي كند.
- سال 1923 م: كارل چاپك (Karel Capek) براي اولين بار از كلمه روبات (robot) در نمايشنامه خود به عنوان آدم مصنوعي استفاده كرد. كلمه روبات از كلمه چك robota گرفته شده است كه به معني برده و كارگر مزدور است. موضوع نمايشنامه چاپك، كنترل انسانها توسط روباتها بود، ولي او هرگونه امكان جايگزيني انسان با روبات و يا اينكه روباتها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، يا تنفر پيدا كنند را رد مي كرد.
- سال 1940 م: شركت وستينگهاوس (Westinghouse Co.) سگي به نام اسپاركو (Sparko) ساخت كه هم از قطعات مكانيكي و هم الكتريكي در ساخت آن استفاده شده بود. اين اولين باري بود كه از قطعات الكتريكي نيز همراه با قطعات مكانيكي استفاده مي شد.

اسلاید 6 :

- سال 1942 م: كلمه روباتيك (robatics) اولين بار توسط ايزاك آسيموف در يك داستان كوتاه ارائه شد. ايزاك آسيموف (1920-1992) نويسنده كتابهاي توصيفي درباره علوم و داستانهاي علمي تخيلي است.
در سال 1946 م : جي سي دول مخترع امريكايي وسيله اي براي كنترل ساخت كه مي توانست علائم الكتريكي را به طور مغناطيسي ثبت كند و آنها را دوباره براي كار يك ماشين مكانيكي باز سازي نمايد
- دهه 1950 م: تكنولوژي كامپيوتر پيشرفت كرد و صنعت كنترل متحول شد. سؤلاتي مطرح شدند. مثلاً: آيا كامپيوتر يك روبات غير متحرك است؟
- سال 1954 م: عصر روبات ها با ارائه اولين روبات آدم نما توسط جرج دوول (George Devol) شروع شد.

اسلاید 7 :

- سال 1956 م: پس از توسعه فعاليتهاي تكنولوژي ، كه بعد از جنگ جهاني دوم، يك ملاقات تاريخي بين جورج سي.دوول(George C.Devol) مخترع و كارآفرين صاحب نام، و ژوزف اف.انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) كه يك مهندس با سابقه بود، صورت گرفت. در اين ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسيموف پرداختند. ايشان سپس به موفقيتهاي اساسي در توليد روباتها دست يافتند و با تأسيس شركتهاي تجاري، به توليد روبات مشغول شدند. انگلبرگر شركت Unimate برگرفته از Universal Automation را براي توليد روبات پايه گذاري كرد. نخستين روباتهاي اين شركت در كارخانه جنرال موتورز (General Motors) براي انجام كارهاي دشوار در خودروسازي به كار گرفته شد. انگلبرگر را "پدر روباتيك" ناميده اند.
- دهه 1960 م: روباتهاي صنعتي زيادي ساخته شدند. انجمن صنايع روباتيك اين تعريف را براي روبات صنعتي ارائه كرد:

اسلاید 8 :

"روبات صنعتي ” يك وسيلة چند كاره و با قابليت برنامه ريزي چند باره است كه براي جابجايي قطعات، مواد، ابزارها يا وسايل خاص بوسيلة حركات برنامه ريزي شده، براي انجام كارهاي متنوع استفاده مي شود."
 - سال 1962 م: شركت خودروسازي جنرال موتورز نخستين روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به كار گرفت.
 - سال 1967 م: رالف موزر (Ralph Moser) از شركت جنرال الكتريك (General Electeric) نخستين روبات چهارپا را اختراع كرد.
 - سال 1983 م: شركت Odetics يك روبات شش پا ارائه كرد كه مي توانست از موانع عبور كند و بارهاي سنگيني را نيز با خود حمل كند.

اسلاید 9 :

- سال 1985 م: نخستين روباتي كه به تنهايي توانايي راه رفتن داشت در دانشگاه ايالتي اهايو (Ohio State Uneversity) ساخته شد.
 - سال 1996 م: شركت ژاپني هندا (Honda) نخستين روبات انسان نما را ارائه كرد كه با دو دست و دو پا طوري طراحي شده بود كه مي توانست راه برود، از پله بالا برود، روي صندلي بنشيند و بلند شود و بارهايي به وزن 5 كيلوگرم را حمل كند . روباتها روز به روز هوشمندتر مي شوند تا هرچه بيشتر در كارهاي سخت و پر خطر به ياري انسانها بيايند .    
از وقايع مهم اين سال افتتاح بازيهاي روبوكاپ نيز هست
-از اين سال به بعد تا كنون شاهد پيشرفت روز به روز اين روبوتهاي انسان نما هستيم به صورتي كه در سالهاي اخير از روبوتها در جنگ بجاي انسان استفاده مي شود .

اسلاید 10 :

كاربرد روبات ها:
1ــ اكتشاف و شناسايي : كنجكاوي انسان به كشف ناشناختهها از عوامل جذب دانشمندان به ساخت روبات است. خطرات موجود در اعماق اقيانوس و درياها و فضا كه به خاطر خطرات موجود و ضعف فيزيكي انسان به تصرف بشر در نيامده دانشمندان را وادار كرده است تا ماشينهايي را بسازند كه با حمل وسايلي مانند سنسور و دوربين به جمع آوري اطلاعات پرداخته و آنها را به دانشمندان برگرداند. روبات ميكروور با نام سوجورنر Soujourner microver robot در 4 جولاي 1998 جهت كمك به دانشمندان در شناسايي و ارسال اطلاعات كره مريخ در سطح مارس به زمين نشست. روبات زيردريايي اودسه هم در لابراتوار دانشگاه پلي تكنيك ماساچوست MIT جهت اكتشاف قعر اقيانوسها طراحي شده است.

اسلاید 11 :

2ــ صنعت : روباتها ميتوانند سريعتر از انسان عمل كنند؛ آنها به خوردن و آشاميدن احتياج ندارند و دستمزدي هم به آنها پرداخت نميشود. روبات ميتواند بدون خستگي و بدون توقف يك كار تكراري را ميليونها بار انجام دهد.

اسلاید 12 :

3ــ امور پزشكي : استفاده از روبات در علوم پزشكي در دهه گذشته به پزشكان در هنگام عمل اجازه ميدهد تا دقيقاً به خواستههاي خود برسند. سوراخ كردن استخوان به عمق و شعاع يكصدم اينچ بدون استفاده از روبات غير ممكن است. روبو داك در آزمايشي توانست سوراخ كوچكي را در استخوان ران يك اسكلت حفر كند كه انسان از انجام آن عاجز است. دكتر ديويد گو David Gow در سال 1998 مهندسين و پزشكان بخش ارتوپدي بيمارستان پرنسس مارگارت انگلستان توانستند با توليد و نصب روبات كوچكي كه به جاي بازوي از كتف قطع شده عمل ميكرد شانه و دست كمبل ايرد Campbell Aird را ترميم كنند. در 28 فوريه سال 2003 پرفسور مهران انوري پزشك ماهر ايراني توانست با استفاده از تكنولوژي تله روباتيك و سيستم جراحي از راه دور به كمك اينترنت و شبكه مخابراتي تلفن بل كانادا و تكنولوژي سيسكو سيستمز، از بيمارستان سنت جوزف دانشگاه مك مستر واقع در هميلتون انتاريو بيماري را كه در بيمارستان ديگري در فاصله 250 مايلي در شهر نورت بي قرار داشت مورد عمل جراحي موفقيت آميز قرار دهد.

اسلاید 13 :

4ــ سرگرمي و تفريحات : نقش روباتها در صنعت سينما و تلويزيون غير قابل انكار است. فيلمهايي مانند (Star Trek Forbidden, Lost in Space Blade Runner, Star Wars )و قهرمانان آن مانند ديتا Data در سريال پيشتازان فضا و گورت Gort در فيلم روزي كه زمين از حركت باز ايستاد از نمونههاي آن است. سينما و تلويزيون به دليل خصلت قهرمان پروري از روباتها نقشي خيالي در ذهن مردم تصوير كرده است. سناريوهايي مانند افزايش قدرت و هوش روباتها و حمله به تمدن انسان و به كنترل درآوردن زندگي مردم در بعد فيلمهاي سينمايي و بازيهاي ويديويي و كامپيوتري باقي ماندهاند.

اسلاید 14 :

5ــ اسباب بازيها : ساخت اسباب بازي كودكان با كمك تكنولوژي جديدي كه روبات در تهيه آنها سهم به سزايي دارد از محبوبيت بسياري برخوردار است. يكي ار اسباب بازيهاي روباتيك فوربي Furby است كه در ايام كريسمس سال 1998 به بازار عرضه شد و همچنان پس از گذشت سالها از محبوبيت آن كاسته نشده است. لگو شركت ساخت اسباب بازي ديگري است كه با كمك MIT توليد شده است. اين اسباب بازي در واقع قسمتهاي مونتاژ نشده روباتي است كه كودكان با نصب قطعات آن يك روبات قابل برنامه نويسي را ميسازند. اليبو، سگ اسباب بازي شركت سوني هم يك روبات است.

اسلاید 15 :

6ــ مصارف نظامي و پليس: ارتش و پليس جهت شناسايي و خنثي كردن بمب و مين، جاسوسي از مقر دشمن، قرار دادن دوربين و ميكروفون در موقعيتهاي خطرناك كه احتمال صدمه جاني و مرگ دارد از روبات استفاده ميكنند.گوردون جانسون عضو كميته تحقيقات ستاد ارتش آمريكا در مصاحبهاي با نشريه نيويورك تايمز در ماه فوريه سال جاري اعلام كرد پنتاگون در سال 2005 تصميم گرفته است تا با صرف هزينهاي معادل 127 ميليارد دلار طرح ارتش روباتيك خود را به مرحله اجرا بگذارد. طرح سيستم جنگ آينده سربازان روباتيك نام دارد و بزرگترين قرارداد در تاريخ آمريكا است. با اجراي اين طرح پنتاگون تا سال 2010 سربازان آمريكايي را در ميدان جنگ با روباتهاي جنگجو تعويض خواهد كرد.

اسلاید 16 :

نمونه هايي از كاربرد روبات:
-نخستین ربات ذبح شرعی گاو :
توسط محققین پارک علم و فناوری خراسان ساخته شد استفاده از شوک الکترونیکی در عمل ذبح منجر به لخته شدن خون و عدم تخلیه آن از بدن حیوان می شود که این امر اثرات منفی بر کیفیت گوشت و در بعضی موارد مرگ حیوان را به دنبال دارد که ساخت و استفاده از این دستگاه این معضل را در ساختار ذبح گاو کاهش داده است کار اصلی این ربات مهار کردن گاو بدون شوک الکترونیکی است که در حال حاضر از آن درکشتارگاهها استفاده می شود بدین صورت که گاو داخل فضای در بسته و تاریک قرار می گيردو از دریچه به طور غریزی گردن خود را بیرون و توسط دستگاه بدن و گردن حیوان به طور ثابت قرار می گیرد و با چرخش مکانیکی گاو به صورت افقی حیوان آماده ذبح می شود.
تاکنون دو دستگاه از این نوع در مشهد و همدان تولید شده است و این ربات برای اولین بار ساخته شده و در جشنواره خوارزمی برگزیده و جوایزی را به خود اختصاص داده است

اسلاید 17 :

سوسک بزرگ ربات آتش نشان:
دانشمندان دانشگاه Magdeburg-Stendal آلمان ربات آتش نشاني را به شکل يک سوسک بزرگ و به نام OLE (مخفف کلمات آلماني ‘ Offroad Loscheinheit’ به معني آتش خاموش کن مسيرهاي ناهموار) را طراحي کرده اند که به شکل يک سوسک بزرگ بوده و مي تواند نقش يک آتش نشان را در جنگل ها ايفا نمايد. اين ربات اتوماتيک مجهز به سنسورهاي حرارتي، GPS و کپسولهاي آتش خاموش کن مي باشد. اگرچه هزينه ساخت اين ربات نسبتا" بالا و بين 125 تا 200 هزار دلار مي باشد ليکن مي توان با تعداد 30 عدد از آنها يک جنگل به وسعت 7000 کيلومتر مربع را محافظت نمود.

اسلاید 18 :

-روبات جستجوگر عیب یاب:
توسط محققان کشورمان در پارک علم و فناوی دانشگاه تربیت مدرس ساخته شد که قادر است محل دقیق خوردگیها و ترکها در لوله های انتقال نفت، گاز و آب را پیدا و ترمیم کند. دکتر اسماعیل ساعی ور ایرانی زاد در گفتگو با خبرنگار مهر گفت: یکی از شرکتهای مستقر در این پارک موفق به تولید رباتهای جستجوگری شد که قادر است با کمترین خطا ماموریتهای تعریف شده را انجام دهد. وی افزود: ربات جستجوگر قابل استفاده در لوله های انتقال نفت، گاز و فاضلاب است. این ربات قادر است علاوه بر اینکه محل دقیق خوردگیها و ترکها را در لوله های انتقال نفت، گاز و آب پیدا کند، محل نشت را نیز ترمیم کند. رئیس مرکز رشد فناوری دانشگاه تربیت مدرس با تاکید بر اینکه دانش فنی این ربات بر اساس نیازهای کشور و با استفاده از تکنولوژی بومی طراحی و تولید شده است، اظهار داشت: نمونه این ربات با قیمت حدود 150 میلیون تومان از خارج وارد می شود ولی این ربات با کمتر از 30 درصد مبلغ مشابه خارجی قابل تولید است.

اسلاید 19 :

حشرههاي رباتيك :
آيا ميتوانيد حشرات رباتيكي را تصور كنيد كه قادر هستند جنگندههاي دشمن را در مسيرها و مخفيگاههاي كوهستاني رديابي كرده، مواد منفجره حمل كرده و سلاحهاي هستهيي يا بيولوژيكي را شناسايي كنند؟ ممكن است اين تصور مانند يك داستان علمي تخيلي به نظر برسد، اما به گفته دانشمندان به زودي به واقعيت ميپيوندد. دانشمندان هماكنون در حال طراحي مجموعهاي از عنكبوتها، مارها و ساير حشرات الكترونيكي هستند كه به زودي به عنوان جديدترين ابزار در نيروهاي ارتش انگليس و امريكا براي تعيين محل دقيق دشمنان به كار گرفته خواهند شد. نمونههاي اوليه اين رباتها كه به اندازه اي كوچك هستند كه روي نوك انگشت جاي ميگيرند، هماكنون ساخته شده اند. اين نمونهها شامل يك مگس است كه كمتر از يك اونس وزن دارد و طول وسعت بالهاي آن ١٨/١ اينچ است به گفته دانشمندان وجود مفاصل كربني سبك در ساختار اين ربات به ان امكان مي دهد تا حركات يك مگس واقعي را تقليد كند. اين دانشمندان ميگويند: ما در جريان ساخت مجموعهاي از رباتهاي مينياتوري هستيم كه ميتوانند مناطق پيچيده را كه به طور معمول به دليل خطرناك بودن نميتوانيم به آن مناطق نزديك شويم ، كندوكاو كنند.

اسلاید 20 :

معلم روبات: معلم‎ روباتی‎‎ در كره‎‎ جنوبی سـاختـه شد كه‎‎‎ به طور آزمایشـی‎ بـه دانـش‎ آمـوزان‎ خواندن‎ و تلفظ لغات‎ انگلیسی‎‎ می‏آموزد
به گزارش واحد مرکزی خبر به نقل از آسوشیتدپرس‎، همچنین‎‎ می‎ توان با اینترنـت‎ با روبات‎ آموزگار ارتباط برقرار كرد.
قرار است‎ اوایل‎‎ سال آینده‎ میـلاد, ی‎ ایـن‎ روبات‎ به‎ بهای‎ یك‎ میلیون‎‎ وان 960 ( دلار ) به‎ بازار آید. موسسه‎‎‎ روباتهای‎ هوشمند كره جنوبی‎ كه ایـن‎ روبات‎‎ را ابداع كـرده‎ اسـت , قصـد دارد امكان‎ آموزش‎ دروس‎ پیچیده‎ تر مانند ریاضـی‎ را با این‎‎ روبات‎ ممكن كند