پیشگفتار
واژه رباتیک که اولین بار توسط آیزاک آسیموف ابداع شد،به علم مطالعه و استفاده از ربات ها باز می گردد و هدف آن اتصال هوش از ادراک به رفتار است.
نویسندگان این پروژه با تشخیص اهمیت این علم و نیاز اولیه ، به ساخت ربات تعقیب خط که از سری ربات های انتخاب شده در بسیاری از مسابقات می باشد،پرداخته اند. با به کارگیری رویکرد های عملی و اصول بنیادین این رشته،قابلیت های این رباتنشان داده شده است تا به هدف آن که اتوماسیون نمودن ،کاهش وقت و هزینه و افزایش کارایی هر چه بهتر در این زمینه می باشد،دست یابند.
موضوع های مورد مطالعه رباتیک بیشتر در سه حوزه مهندسی مکانیک،مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر قرار دارد.بدین منظور در بخش های مختلف این پروژه مباحث این سه حوزه به طور مشخص و کامل توضیح داده شده است.در زیر فصل های این پروژه مختصراً توضیح داده شده است.
• فصل اول به مقدمات رباتیک از معرفی ربات گرفته تا مزایا و کاربرد آن و همچنین آشنایی مختصری با ربات تعقیب خط ،پرداخته است.
• در فصول دوم،سوم و چهارم به مباحث الکترونیک،مکانیک و نرم افزار پرداخته شده است.
• در فصل پنجم نحوه ساخت ربات و اجزای به کار رفته در آن بیان شده است.
• در قسمت پیوست ها شماتیک مدارات آورده شده است.
در طراحی این ربات مراحل بررسی و امکان سنجی،تجزیه و تحلیل که شامل فهم دقیق موضوع و تحلیل مهندسی می باشد،طراحی و شبیه سازی ،پیاده سازی و مستندسازی ،اطمینان از صحت عملکرد و اصلاح خطاها انجام گرفته شده است.
امیدواریم تلاش این گروه سهمی کوچک در ارتقاء دانش داشته باشد.
چکیده:
ربات یک ماشین هوشمند است که جهت انجام وظایف مختلف استفاده می شود و در شرایط مختلف قابلیت تصمیم گیری را دارد.
طرح فوق به بررسی اجزاء و شرح مراحل کار ساخت ربات تعقیب خط می پردازد که قابلیت طی کردن مسیرهای از پیش تعیین شده را دارد.
بخش های اصلی سخت افزار سیستم شامل مدار سنسورها،مدار درایور و موتور می باشد که از سنسور های مادون قرمز، درایور TIP122 و موتور DCگیربکسیاستفاده شده است.
IC ربات، میکرو کنترلر AVRسری ATMEGA 16 می باشد.
برنامه ریزی میکرو توسط نرم افزار CodevisionAVR و زبان C انجام شده است و برای بارگذاری دستورات در میکرو از پروگرامر STK 200/300 استفاده شده است.
ایده اصلی در برنامه ریزی میکرو،برطرف کردن نویز سنسور ها بوده است که این کار توسط تابع های تعریف شده در قسمت ADC میکرو انجام گرفته است.
کلمات کلیدی:
ربات،ربات تعقیب خط،سنسور مادون قرمز،درایور TIP122، موتور DC،پروگرامرSTK 200/300 ،میکرو کنترلر AVR ،نرم افزار CodevisionAVR
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه
1-1 ربات چیست؟
1-2 تاریخچه توسعه تکنولوژی رباتیک
1-3 نسل های رباتیک
1-4 اهداف استفاده از ربات
1-5 قوانین کلی ربات ها
1-6 اجزای سازنده ربات
1-7 کاربرد ربات
1-8 مزایا و معایب ربات
1- 9 انواع ربات
1-10 آشنایی با ربات تعقیب خط
1-11 برخی از قوانین مسابقات تعقیب خط
فصل دوم: الکترونیک
2-1 مفاهیم پایه الکترونیک
2-2 سنسور
2-2-1 سنسور چیست؟
2-2-2 انواع سنسورهای نوری
2-2-3 کاربرد سنسور نوری
2-3 درایور
2-3-1 یک نمونه مدار درایور(L298)
فصل سوم: مکانیک
3-1 مکانیک و زیر ساخت های مکانیکی در ساخت ربات
3-2 بدنه و شاسی
3-3 موتور
3-4 چرخ
3-4-1 انواع چرخ ها
3-4-2 نقش چرخ ها
3-4-3 تعداد چرخ ها
3-4-4مکان چرخ ها
3-4-5 مشخصات فیزیکی چرخ ها
3-5 سیستم های انتقال قدرت
3-5-1 اتصال مستقیم
3-5-2 مکانیزم چرخ و تسمه
3-5-3 مکانیزم چرخ و دنده
3-5-4 مکانیزم چرخ و زنجیر
3-5-5 چرخ های اصطکاکی
فصل چهارم: نرم افزار
4-1 مرجع کامپایلر C
4-1-1 دستورات اولیه و کاربردی
4-1-2 انواع داده ها
4-1-3 متغیر ها
4-1-4 ثابت ها
4-1-5 عملگر ها
4-1-6 عبارات شرطی و کنترلی
4-1-7 ساختار تصمیم گیری if
4-1-8 ساختار تصمیم گیری else if
4-1-9 حلقه تکرار for
4-1-10 حلقه تکرار while
4-1-11 فرمان go to
4-1-12 ساختار برنامه ها در C
4-1-13 توابع در زبان C
4-2 میکرو کنترلر
4-2-1 مختصری راجع به8051
4-2-2 مختصری راجع به PIC 57
4-2-3مختصری راجع به AVR 58
4-2-3-1 ویژگی های میکروها
4-2-3-2 تنظیماترجیسترهای I/O
4-2-3-3 منابع کلاک
4-2-3-4 مبدلآنالوگبهدیجیتال
4-3 پیکر بندی پورت ها
4-4 پیکره بندی تایمر،کانتر
4-4-1 تایمر/ کانتر یک و ریجسترهای مربوطه
4-4-2 تایمر کانتر 1 در حالت PWM
فصل پنجم: ارزیابی سیستم
5-1 سنسور بکار رفته در سیستم
5-2 موتور، چرخ ها وسیستم انتقال قدرت بکار رفته در سیستم
5-2 درایور بکار رفته در سیستم
5-3میکروکنترلر سیستم
5-3-1 میکروکنترلر ATMEGA 16
5-3-2 فیوز بیت های ATMEGA 16
5-4 مدار رگولاتور ولتاژ
5-5پروگرامر ATK200/300
5-6 برنامه ریزی میکرو و توابع موجود
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار
6-1 نتیجه گیری
6-2 مشکلات طرح
6-3 پیشنهاد برای ادامه کار
ییوست یک : شماتیک مدارات و دیتا شیت ها
مراجع
