وبلاگ blog" name="description" />, Weblog, Daily, Writing, PersianBlog, persianweblog , Blog , Persian , Iran , Iranian, Farsi, Weblogs, Blogs, وبلاگ, يادداشت روزانه, پرشين بلاگ , وبلاگ فارسی , وبلاگ ایرانی , وب نوشت " name="keywords" /> <-BlogTitle->
 

<-blogTitle->

<-BlogDescription->

<-PostTitle->
ساعت <-PostTime-> روز <-PostDate->  کلمات کلیدی: <-TagName->
<-PostContent->
لینک دائم لینک دائم   لینک دائم نظر شما (<-count->)   لینک دائم نویسنده: <-PostAuthor->  
← صفحه بعد صفحه قبل →
 
<-PageContent->

 
 
 
 
donestani.persianblog.irبه این وبلاگ علمی سر بزنید دریافت کد خداحافظی

عنوان پایان نامه: ربات خط یاب با کنترل فازی

 

چکیده


از جمله مباحثی که در رباتیک بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد، کنترل ربات مخصوصا ً به منظور تعقیب مسیرهای از پیش طراحی شده است. به لحاظ پیچیدگی ساختار و دینامیک غیر خطی، و بدلیل وجود اصطکاک استاتیکی و گشتاورهای اغتشاشی و تغییرات شدید پارامترهای مدل ربات و همچنین امکان انجام کار در شرایط مختلف و مسیرهای متفاوت، کنترل ربات امری بس پیچیده و دشوار است. از این رو روشهای کنترلی متفاوتی ارائه گردیده که هر کدام دارای مزایا و معایبی مخصوص به خود هستند. یکی از روشهای کنترلی که طی دو دهۀ اخیر توسعه شگرفی را در کنترل سیستمهای پیچیده و غیرخطی داشته، کنترل فازی است. کنترل‌کننده‌های فازی دارای دو مزیت اساسی می باشند، یکی آنکه این کنترل‌کننده‌ها به مدل سیستم حساس نیستند و به چگونگی رابطه ورودی-خروجی سیستم تا حد زیادی غیر وابسته‌اند، و دیگر آنکه دارای ساختار بسیار ساده‌ای بوده و به سهولت قابل پیاده‌سازی اند. از آنجا که حرکات رباتهای هوشمند در پیست مسابقه وابستگی بسیار شدیدی به نوع برنامه و نیز شرایط پیست دارد، لذا با تدوین قوانین بسیار دقیق فازی می توان از انحراف آنها جلوگیری نمود، بطوری که گوئی توسط انسان هدایت می شوند. از این رو تجربیات شخص از طریق منطق فازی جهت عملکردی نه منطقی تر بلکه شبه انسانی تر به ربات اعمال شده، که این همان چیزی است که بشر برای تکامل هوش مصنوعی در پی دارد. همانطور که در بالا آمد، در منطق فازی عملکردی دقیق با منطق صفر و یک (دیجیتال) مد نظر نیست! بلکه در پی آن هستیم که صرفنظر از شکل ظاهری ربات، نتیجه کار تا آنجا که ممکن است، همانطور باشد که انسان می خواهد و یا انجام می دهد.

کلمات کلیدی                                         


ربات- هوشمند- خط یاب- مسابقه- فازی- مکاترونیک- الکترونیک- هوش مصنوعی- مکانیک- تغذیه- کریستال- سنسور- میکروکنترلر- مقایسه کنندۀ آنالوگ- درایور(راه انداز)- استپ موتور(موتورپله ای)- پروگرامر- کنترل- برنامه- چرخ.

مقدمه

 

قرن بیست و یکم، سن کودکی علم انسان است که در پی عصر انقلاب صنعتی و سیستمهای بزرگ مکانیکی، عصر بخار و عصر جمع آوری، پردازش و توزیع اطلاعات که به ترتیب در قرون هجدهم، نوزدهم و بیستم شکوفا شدند، آمده است. قرن بیست و یکم، عصر تکنولوژی اطلاعات و سیستمهای هوشمند است. مادر تمام این علوم، قویترین نیروی خلقت یعنی قوۀ تخیل[1] انسان می باشد. انسان برای دستیابی آسانتر به آرزوها و خواسته هایش و به عبارتی، خواسته یا ناخواسته به منظور پیشرفت و تکامل[2] خویش، همواره در تخیلاتش، به دنبال استفاده از ماشینهایی جهت برآورده کردن نیازهای خود بوده است که نمونه های بارز آن را در بسیاری از نوشته ها و فیلمهای علمی و تخیلی می توان دید. در این بین نویسندگانی چون «هوگو گرنسبک»[3] و «ایزاک آسیموف»[4] بررسیهای زیادی را در زمینۀ ماشینهای اتوماتیک ، هوش مصنوعی[5] و رباتها انجام داده اند. به ویژه آثار «هوگو گرنسبک» که در بسیاری از داستانهای خود[6] مفاهیم الکترونیک را بکار برده است.

هرچند کلمۀ «ربات»[7] اولین بار در سال 1921 توسط رمان نویسی اهل چکسلواکی بنام «کارل کاپک»[8] در یکی از کتابهایش بکار رفت، ولی منشأ علم رباتیک را بایستی در زمان یونان باستان دانست، آن زمانی که اولین مجسمه های متحرک ساخته شدند.

«کارل کاپک» در کتا ب خود[9] خدمتگزاران مکانیکی را به نمایش در آورد که قادر بودند کلیۀ کارهای یک انسان را انجام دهند. در واقع «ربات» معادل کلمۀ «کارگر» در زبان چک و به معنی «برده» می باشد. از آن زمان تا کنون ربات را به عنوان موجودی مکانیکی که توانایی انجام بعضی از کارها یا حداقل تقلید یکی از رفتارهای انسان را دارد، می شناسند.

نمونه هایی از رباتها را از ابتدا تا کنون به شرح زیر مرور می کنیم:

سال 270 پیش از میلاد، مهندسی یونانی بنام «کرسیباس»[10] بوسیلۀ قطعات متحرک ، ارگ های بادی و ساعتهای آبی را ساخت. در قرن اول پیش از میلاد،«هرو دی الکسندریا»[11] آزمایشاتی را با پرنده های مکانیکی طراحی و به مرحله اجرا در آورد. در سال 770 میلادی، ساعتسازی سوئیسی بنام «پیر جاکت دروز»[12] سه آدمک مکانیکی ساخت که قادر به نواختن موسیقی با استفاده از ارگ، کشیدن اشکال ساده و نگارش بودند. یکی از معروف ترین فیزیکدانان بنام «نیکلا تسلا»[13] نیز در این زمینه اثری مهم از خود به جای گذاشت، یک زیردریایی مجهز به کنترل رادیویی.

امروزه ربات را سیستمی مکاترونیکی، مطیع[14] و فاقد شخصیت[15] که در دو نوع «هوشمند» و «غیر هوشمند» (فرمان پذیر از انسان) قابل ساخت است، تعریف می کنند.

در طول دو دهۀ اخیر از به هم پیوستن علوم مهندسی الکترونیک، برق، کنترل و کامپیوتر با مهندسی مکانیک جهت طراحی و ساخت سیستمهای پیشرفته و پیچیدۀ هوشمند[16] و مدرن، زمینۀ جدیدی در مراکز آموزشی و پژوهشی کشورهای مختلف دنیا بخصوص در آمریکا، اروپا و ژاپن بوجود آمده است. واژۀ مکاترونیک[17] جهت هرچه بهتر معرفی کردن این زمینۀ چند تخصصی انتخاب گردیده و بطور چشمگیری این واژه مورد قبول مراکز علمی و صنعتی قرار گرفته است. سالانه همایشهای علمی متعددی هم با این نام جهت ارائه مقالات علمی در سرتاسر دنیا تشکیل می گردد. از جمله کاربردهای آن نیز می توان به مصارف صنعتی، پزشکی، نظامی، خانگی و ... اشاره کرد.

یک سیستم مکاترونیکی در واقع متشکل از سیستمهای مختلفی است که عامل اصلی آن حرکت در یک یا چند قسمت از آن سیستم بوده و استفاده از سنسورهای دقیق هوشمند جهت اندازه گیری پارامترهای مختلف و استفاده از الگوریتمهای هوشمند کامپیوتری جهت اعمال فرامین کنترلی به قسمتهای عمل کننده نیز جزء احتیاجات اصلی هرسیستم مکاترونیکی هستند.

از آنجا که به هنگام مطالعۀ کاربردها و مدارات مربوط به مکاترونیک و رباتیک، در بسیاری از موارد این دو مبحث در کنار هم قرار می گیرند، بنابراین دارای نکات مشترک زیادی نیز می باشند. این امر به این دلیل است که به هنگام تحلیل و بررسی بسیاری از واحدهای درسی علم مکاترونیک، مشاهده می کنیم که این مباحث، عملکرد و ساختمان رباتها را تحت پوشش قرار می دهند. از طرفی دیگر واحدهای درسی رباتیک نیز با ساختمان دستگاهها و وسایلی سروکار دارند که ترکیبی از مکانیک و الکترونیک و البته در سطوح پیشرفتۀ آن هوش مصنوعی می باشند. اغلب طرحهای مربوط به رباتیک و مکاترونیک مدرن درجه ای از هوشمندی را شامل می شوند. و در آخر اینکه رباتیک تنها، شاخه ای از مکاترونیک می باشد.

امروزه استفاده از تکنولوژی ربات در زمینه‌های مختلف صنعت و اتوماسیون، افزایش چشمگیری یافته است. یکی از شاخه‌های این تکنولوژی، رباتهای متحرک می باشد که در صنایع هواپیماسازی و خودروسازی، ساخت وسایل الکترونیکی و لوازم خانگی و... کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در واقع اولین نسل رباتهای واقعی نیز، رباتهای صنعتی[18] می باشند که به عنوان ماشینهای کاربردی سازنده وسایل، که وظیفۀ انجام کارهای خطرناک، تکراری و خسته کننده را به عهده دارند، به دنیای مدرن ما وارد شدند. افزایش استفاده از رباتهای متحرک، به همراه نیاز به دقت عملکرد بالای آن‌ها موجب شده است تا مسئلۀ طراحی کنترل‌کننده های این سیستمها از اهمیت بالایی برخوردار شود. نسلهای برتر اینگونه رباتها را در انواع هوشمند آنها می توان یافت که بعضی از آنها عبارتند از رباتهای جنگجو، انسان نما، صخره نورد، مین یاب، امدادگر، خط یاب، نقاش، ماوز[19] (لابیرنت[20] )، خدمتکار، فوتبالیست.

در این پایان‌نامه سعی بر آن است که طراحی و ساخت ربات خط یاب[21] را که یکی از رباتهای کلاسیک در نسل جدید می باشد، با یکی از جدید ترین و بهترین روشهای کنترلی شناخته شده و به ساده ترین نحو آموزش دهیم. بدین منظور سطح متوسطی از دانش روز در ارتباط با مدارهای الکترونیکی، طراحی و پیاده سازی آنها، همچنین دربارۀ میکروکنترلرها و برنامه نویسی آنها الزامی است. لذا آگاهی از نحوۀ کار میکروکنترلرهای AVR، سنسورهای مادون قرمز(IR) و بایاسینگ آنها، مقایسه کننده های آنالوگ، استپ موتور و درایو(راه اندازی) آنها وهمچنین مهارت در برنامه نویسی به زبان C توصیه می شود.

روش کنترلی بکار رفته در این ربات، کنترل فازی[22] می باشد که سعی بر آن است تا در این پروژه هرچند ساده ولی در حد نیاز، آن را آموزش دهیم. لذا در این باره نیازی به دانش قبلی نیست و جهت یادگیری آن تنها به فصل چهارم این پروژه بسنده می کنیم.

ابتدا قوانین و کلیاتی پیرامون مسابقات رباتهای خط یاب را مورد بررسی قرار داده و سپس اشاره‌ای به تاریخچۀ پیدایش مجموعه‌های فازی و منطق فازی خواهیم داشت؛ بعد از مطرح نمودن مقدمات منطق فازی، جهت تشریح و آشنایی با بخشهای مختلف علم مکاترونیک و رباتیک طی فصلهایی متوالی به توضیح بخشهای مختلف تشکیل دهندۀ این علم نوین می پردازیم. عمده بحث و تمرکز این پایان نامه حول معرفی و ساخت ربات خط یابی است که هدایت آن تماما ً به صورت هوشمند و با کنترل فازی صورت گرفته است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست منابع کتاب شناختی

 

 

 

 

  1.  تفکر فازی-

 نوشته بارت کاسکو؛

 انتشارات «دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی»

  1.  میکروکنترلرهای AVR و کاربردهای آنها-

 نوشته مهندس امیر ره افروز؛

 انتشارات «نص»

  1.  روبوتیک، مکاترونیک و هوش مصنوعی-

 نوشته نیوتن سی. براگا؛

 انتشارات «عبادی»

  1.  ربات تعقیب خط-

 نوشته عابد ناصری؛

 انتشارات «فنی حسینیان»

  1.  برنامه نویسی به زبان C++-

 نوشته دایتل و دایتل (هاروی دایتل و پل دایتل)؛

 انتشارات «شیخ بهایی»

6.Build Your Own Robot! / Karl Lunt

A K Peters,Ltd.Natick,Massachusetts

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست مندرجات


 

 

 

        مقدمه..............................................6

 

1          قوانین مسابقه....................................9

1-1   مسابقات سال 2005.............................................9

2-1   تعریف............................................................10

3-1   مشخصه های طراحی.........................................10

4-1   میدان مسابقه.....................................................10

5-1   امتیازدهی........................................................11

 

2          منطق فازی....................................12

1-2   مجموعه های فازی............................................13

2-2   متغیرهای زبانی................................................14

3-2   استدلال و استنتاج تقریبی.....................................14

 

3          الکترونیک ربات.............................16

1-3   شماتیک مدار...................................................16

2-3   تغذیه ربات......................................................20

3-3   بینایی ربات.....................................................22

4-3   مغز ربات.......................................................25

5-3   واسط برنامه ریزی............................................35

3-6   حرکت ربات....................................................36

3-7   قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند.................41

 

4          کنترل...........................................42

1-4   روشهای غیرکلاسیک کنترل................................43

2-4   کنترل کننده های فازی........................................44

3-4   کنترل کننده های عصبی.....................................51

4-4   کنترل کننده های فازی-عصبی.............................52

5-4   کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند...............54

 

5          هوشمندی و کامپیوتر........................57

1-5   فلوچارت برنامه................................................58

2-5   برنامه ربات هوشمند به زبان C++.......................64

5-3   برنامه ریزی میکروکنترلر..................................72

 

  مکانیک ربات.................................73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

توجه :

 

- شما هم اگر دارای پروژه یا مقاله هستید می توانید آن را در سایت ما به نام خودتان به فروش برسانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه می توانید با شماره 09196408683 تماس بگیرید

 

-         همه محصولات سایت بلافاصله بعد از خرید قابل دانلود می باشند برای خرید محصولات سایت طبق دستورالعمل زیر عمل کنید

-         تمامی فهرست مطالب ارائه شده در این فایل الزاما در متن پایان نامه موجود نیست و در این زمینه ملاک سر فصلهای ارائه شده در سایت می باشد

 

برای خرید محصولات ابتدا باید در سایت ثبت نام نمایید لینک ثبت نام در بالای صفحه موجود است

سپس با کلیک بر روی گزینه اضافه به سبد خرید محصول مورد نظر خود را به سبد خرید اضافه نمایید

در گام بعد بر روی خود سبد خرید که لینک آن در کنار لینک راهنمایی در منو سایت می باشد کلیک کنید

 

در این صفحه اگر کارت عضو شتاب که رمز دوم آن را داشته باشید دارید می توانید از هر کدام از گذرگاه های بانک پارسیان یا سامان اقدام به خرید آنلاین نمایید قابل ذکر است که این درگاه های پرداخت همه کارت های عضو شتاب که رمز دوم دارند را پشتیبانی می کنند بعد از خرید چنانچه خرید شما موفق باشد بلافاصله لینک دانلود فایل را دریافت خواهید نمود

 

چنانچه شما رمز دوم کارت خود را ندارید و امکان خرید آنلاین ندارید می توانید با واریز وجه محصول به شماره حساب سایت و ثبت مشخصات فیش در سایت از طریق حساب کاربری سایت اقدام به خرید کنید و فایل خود را دانلود نمایید

 

مشخصات شماره حساب :

 

شماره حساب سپهر بانک صادرات   0302615670004  به نام شهرام آقابراری

شماره کارت حساب سپهر بانک صادرات  1175 4222 6911 6037  به نام شهرام آقابراری

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره 09196408683  تماس حاصل فرمایید

 

با تشکر

 

سایت تجارت الکترونیک 24 ساعته ایرانیان

 

http://www.iran24h.com



[1]  Fantasy

[2]  Evolution

[3]  Hugo Gernsback

[4]  Isaac Asimov

[5]  Artificial Intelligence (AI)

[6]  http://www.hugogernsback.com

[7]  Robot

[8]  Karel Kapec

[9]  R.U.R.- Rassum’s Universal Robots

[10] Cresibus

[11] Hero De Alexandria

[12] Pierre Jacquet-Droz

[13] Nicola Tesla

[14]  Obedient

[15]  Impersonal

[16] Intelligent

[17] Mechatronics

[18]  Industrial Robots

[19]  Maze

[20]  Labyrinth

[21]  Line Follower

[22]  Fuzzy Control




:: برچسب‌ها: ربات خط یاب با کنترل فازی
ن : ع غ
ت : ۱۳٩٠/٦/٢٧
نظرات ()
 
جهت اطلاع از تنظیمات و ویــــرایش این قالب اینجا را کلیک کنید.

.:: کلیک کنید ::.