مقاله علم رباتیک
*مقاله علم رباتیک*
تعداد صفحات: 46
فرمت فایل: WORD
پیشگفتار:
هدف این مقاله بررسی علم رباتیک و آشنایی با دانش و فناوری وابسته به ابزارهای مکانیکی کنترل شونده به وسیله رایانه می‌باشد چون بعضی ها بدین باورند که ربات ها حتماً ماشین های سیار انسان نما هستند که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند.
انتظار می رود مطالب این مقاله برای خواننده ای که آشنایی مقدماتی با ربوتیک و یا اصلاً آشنایی ندارد به سادگی قابل فهم باشد.
به منظور آشنایی خوانده به ربوکاپ نیز مطالبی در این مورد در پایان بیان نموده ایم.
چکیده:
رباتیک دانش وابسته به ابزارهای مکانیکی کنتزل شونده به وسیله رایانه می‌باشد. در اینجا ما شما را با انواع ربات ها از قبیل ساده و پیچیده و ربات هایی که دارای حس‌گر هستند آشنا می کنیم و خواهیم گفت که ربات ها توسط ریزپردازشگرها و ریزکنترل گرها کنترل می شوند. همچنین ویژگی های یک روبات را مطالعه می کنیم.
حرکت در ربات ها مسئله قابل توجهی است و ربات ها را می توان مکرراً برنامه ریزی کرد و چند کاره می باشند و کارآمد و مناسب برای محیط اند. در آخر شما را با تاریخچه Robocup آشنا خواهیم نمود.g
مقدمه:
روباتیک:
روباتیک (یا روبوتیک) دانش و فناوری وابسته به ابزارهای مکانیکی کنترل شونده به وسیله رایانه می‌باشد. برای نمونه ماشین های خودکار روباتیک عموماً در خطوط مونتاژ خودروها مشاهده می گردند.
بر خلاف 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 عملکردها و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می‌باشد. علاوه بر این، 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 یا رنگ افشانی را انجام می دهند، که سایر سیستم های پیچیده تر که به طور 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 کوچکی را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباتهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، روباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند. بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می‌دهید. کارها و حرکات مختلفی را انجام می دهند. رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان روباتیک وجود دارد که به مسایلی از قبیل 1-حسگرها 2-مدارات 3-بازخوردها 4-پردازش اطلاعات 5-بسط و توسعه روباتها می پردازد. روباتها انواع مختلفی دارند از قبیل روباتهای شمشیرباز، دنبال کننده خط، کشتی گیر، فوتبالیست و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان ریز روباتها، روباتهای پرنده و غیره نیز وجود دارند. روباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز یا انجام آنها برای انسان خطرناک هستند. مثل روباتهایی که در نیروگاه های هسته ای وجود دارند استفاده می شوند.
چگونه ربات بسازیم
اگر شما تصمیم به ساخت ربات گرفته‌اید برنامه ریزی را مد نظر داشته باشید تا از خطاهای احتمالی جلوگیری کرده باشید ، این مسایل باید مد نظر قرار گفته شوند :
آیا به صورت دستی ربات را فعال می‌کنید و یا اینکه ربات به‌صورت اتوماتیک کار می‌کند ؟
آیا ربات را به تنهایی ایجاد کرده‌اید و یا از ربات دارهای سایر زبان ها کمک گرفته‌اید ؟
از چه زبانی برای پیاده سازی ربات استفاده کرده‌اید؟
برنامه نویسی
یک برنامه کامل وجامع
تعداددانلود: 4264
Autonomous Mobile Robots
کتاب Introduction to Autonomous Mobile Robots
تعداد صفحه : 336 صفحه
نویسنده :
Roland SIEGWART
فهرست :
Preface xiii
1 Introduction 1
1.1 Introduction 1
1.2 An Overview of the Book 10
2 Locomotion 13
2.1 Introduction 13
2.1.1 Key issues for locomotion 16
2.2 Legged Mobile Robots 17
2.2.1 Leg configurations and stability 18
2.2.2 Examples of legged robot locomotion 21
2.3 Wheeled Mobile Robots 30
2.3.1 Wheeled locomotion: the design space 31
2.3.2 Wheeled locomotion: case studies 38
3 Mobile Robot Kinematics 47
3.1 Introduction 47
3.2 Kinematic Models and Constraints 48
3.2.1 Representing robot position 48
3.2.2 Forward kinematic models 51
3.2.3 Wheel kinematic constraints 53
3.2.4 Robot kinematic constraints 61
3.2.5 Examples: robot kinematic models and constraints 63
3.3 Mobile Robot Maneuverability 67
3.3.1 Degree of mobility 67
3.3.2 Degree of steerability 71
3.3.3 Robot maneuverability 72
viii Contents
3.4 Mobile Robot Workspace 74
3.4.1 Degrees of freedom 74
3.4.2 Holonomic robots 75
3.4.3 Path and trajectory considerations 77
3.5 Beyond Basic Kinematics 80
3.6 Motion Control (Kinematic Control) 81
3.6.1 Open loop control (trajectory-following) 81
3.6.2 Feedback control 82
4 Perception 89
4.1 Sensors for Mobile Robots 89
4.1.1 Sensor classification 89
4.1.2 Characterizing sensor performance 92
4.1.3 Wheel/motor sensors 97
4.1.4 Heading sensors 98
4.1.5 Ground-based beacons 101
4.1.6 Active ranging 104
4.1.7 Motion/speed sensors 115
4.1.8 Vision-based sensors 117
4.2 Representing Uncertainty 145
4.2.1 Statistical representation 145
4.2.2 Error propagation: combining uncertain measurements 149
4.3 Feature Extraction 151
4.3.1 Feature extraction based on range data (laser, ultrasonic, vision-based
ranging) 154
4.3.2 Visual appearance based feature extraction 163
5 Mobile Robot Localization 181
5.1 Introduction 181
5.2 The Challenge of Localization: Noise and Aliasing 182
5.2.1 Sensor noise 183
5.2.2 Sensor aliasing 184
5.2.3 Effector noise 185
5.2.4 An error model for odometric position estimation 186
5.3 To Localize or Not to Localize: Localization-Based Navigation versus
Programmed Solutions 191
5.4 Belief Representation 194
5.4.1 Single-hypothesis belief 194
5.4.2 Multiple-hypothesis belief 196
Contents ix
5.5 Map Representation 200
5.5.1 Continuous representations 200
5.5.2 Decomposition strategies 203
5.5.3 State of the art: current challenges in map representation 210
5.6 Probabilistic Map-Based Localization 212
5.6.1Introduction 212
5.6.2 Markov localization 214
5.6.3 Kalman filter localization 227
5.7 Other Examples of Localization Systems 244
5.7.1 Landmark-based navigation 245
5.7.2 Globally unique localization 246
5.7.3 Positioning beacon systems 248
5.7.4 Route-based localization 249
5.8 Autonomous Map Building 250
5.8.1 The stochastic map technique 250
5.8.2 Other mapping techniques 253
6 Planning and Navigation 257
6.1 Introduction 257
6.2 Competences for Navigation: Planning and Reacting 258
6.2.1 Path planning 259
6.2.2 Obstacle avoidance 272
6.3 Navigation Architectures 291
6.3.1 Modularity for code reuse and sharing 291
6.3.2 Control localization 291
6.3.3 Techniques for decomposition 292
6.3.4 Case studies: tiered robot architectures 298
Bibliography 305
Books 305
Papers 306
Referenced Webpages 314
Interesting Internet Links to Mobile Robots
تحقیق/مقاله آماده مقدمه ای بر رباتیک با فرمت ورد(word)
اتوماسیون در بخشهای مختلف صنعت و کارهای تولیدی در چند دهه اخیر ظهور پیدا کرده است و روز به روز نیز در حال توسعه می باشد. بیش از چند دهه از ظهور کارخانجات کاملاً مکانیزه که در آنها تمامی پروسه ها اتوماتیک بوده و نیروی انسانی در آن نقش اجرائی ندارد، نمی گذرد. اما در چند ساله اخیر شاهد بوجود آمدن کارخانجات مکانیزه ای بوده ایم که طراحی، ساخت و نحوه کار آنها واقعاً حیرت انگیز است. ایده و دانش کنترل اتوماتیک و استفاده از سیستمهای مکانیزه در کارخانجات به جنگ جهانی دوم می رسد.
کلمات کلیدی : رباتیک، علم رباتیک، مقاله رباتیک، آموزش ساخت ربات، ربات مسیریاب، ربات مین یاب، سیستمهای مکانیزه، ربات اسب، ربات پیشرفته، تعریف ربات، ربات هوشمند، سنسورهای ربات، نسل رباتها، سیستمهای هیدرولیکی، سیستمهای پنوماتیکی، رباتهای ژاپنی، ربات ایرانی، مکانیک ربات،