مقدمه  ..................................................  1

تعریف ربات ....................................2

دسته بندی ربات ها .................................... 2

اجزای اصلی یک ربات ...............4                                             -  بازوی مکانیکی ماهر

-        سنسور ها

-        کنترلر

-        واحد تبدیل توان

-        محرک مفاصل

طبقه بندی ربات ها از نقطه نظر کاربرد ............................ 10

-        صنعتی

-        شخصی و علمی

-        نظامی

طبقه بندی ربات ها از نقطه نظر استراتژی کنترل در نسل های ربات ...........11

-        نسل اول

-        نسل دوم

-        نسل سوم

-        نسل چهارم

طبقه بندی از نقطه نظر محرک مفصلها ....15

-        سیستم های الکتریکی

-        سیستم های هیدرولیکی

-        سیستم های پنوماتیکی

طبقه بندی از نقطه نظر هندسه حرکت ................................... 20

-        مختصات کارتزین

-        مختصات استوانه ای

-        مختصات کروی

-        مختصات لولایی

طبقه بندی از نطقه نظر کنترل حرکت .............  24

-        کنترل غیر سرو مکانیزم

-        کنترل سرومکانیزم

مشخصات ربات ......................................................  29

سیستم های انتقال قدرت ........................... 32

-        چرخ دنده ها

-        پیچ های هدایت ( جلوبر )

-        پیچهای ساچمه ای یا بلبرینگی

-        محرک های منظم

-        تسمه ها

-        زنجیر ها و چرخ زنجیر ها

-        کوپلر ها

-        بادامک ها

مچ ها ...........................................  43

-        پیکر بدنی های مچ

عوامل نهایی .....................................  48

-        گیره ها

-        تقسیم بندی و مقایسه گیره ها

-        مکانیزم های گیره

-        تقسیم بندی گیره ها بر اساس نحوه قرار دادن جسم

-        تقسیم بندی گیره ها بر اساس نحوه کنترل

-        تقسیم بندی گیره ها بر اساس تعداد محل کار

-        تقسیم بندی گیره ها بر اساس نحوه اتصال به مچ

ربات های مسیر یاب..............................................................  60

ربات های خط دنبال کن ................................................. 60

دیاگرام کلی ربات .........................................................................61

قطعات مورد نیاز برای ربات مسیریاب ..................................... 65

شماتیک کلی مدار ..........................................................81

مدار چاپی پشت فیبر ................................................ 80

نحوا قرار گرفتن قطعات ............................................ 80

نرم افزار مدار .................................................................. 83

برنامه .............................................................................  84

برنامه شماتیک ................................................................ 95

برنامه تهیه PCB ........................................................ 96

پیوست ..................................................................... 97

منابع و مآخذ ...................................................................126


1- مقدمه

    اتوماسيون در بخشهاي مختلف صنعت و كارهاي توليدي در چند دهه اخير ظهور پيدا كرده است و روز به روز نيز در حال توسعه مي باشد. بيش از چند دهه از ظهور كارخانجات كاملاً مكانيزه كه در آنها تمامي پروسه ها اتوماتيك بوده و نيروي انساني در آن نقش اجرائي ندارد، نمي گذرد. اما در چند ساله اخير شاهد بوجود آمدن كارخانجات مكانيزه اي بوده ايم كه طراحي، ساخت و نحوه كار آنها واقعاً حيرت انگيز است. ايده و دانش كنترل اتوماتيك و استفاده از سيستمهاي مكانيزه در كارخانجات به جنگ جهاني دوم مي رسد. اما تحولات عظيم و چشمگير آن در سالهاي اخير بوقوع پيوسته است.

رباتها جديدترين مرحله تلاش انسان جهت صنايع اتوماتيك به شمار مي روند. رباتها آن دسته از ماشينهاي ساخت بشر هستند كه لزوماً حركتهايي شبيه انسان ندارند ولي توان تصميم گيري و ايجاد و كنترل فعاليتهاي از پيش تعيين شده را دارند.

شكل 1 : نمونه اي از استفاده از ربات در صنعت

2- تعريف ربات

دو تعريف موجود در رابطه با كلمه ربات از قرار زير مي باشند[9] :

1- تعريفــي كه توسطConcise Oxford Dic.  صورت گرفتــه است؛ ماشيني مكانيكي با ظاهر يك انسان كه باهوش و مطيع بوده ولي فاقد شخصيت است. اين تعريف چندان دقيق نيست، زيرا تمام رباتهاي موجود داراي ظاهري انساني نبوده و تمايل به چنين امري نيز وجود ندارد.

2- تعريفي كه توسط مؤسسه ربات آمريكا صورت گرفته است؛ وسيله اي با دقت عمل زياد كه قابل برنامه ريزي مجدد بوده و توانايي انجام چند كار را دارد و براي حمل مواد، قطعات، ابزارها يا سيستم هاي تخصصي طراحي شده و داراي حركات مختلف برنامه ريزي شده است و هدف از ساخت آن انجام وظايف گوناگون مي باشد.

3- دسته بندي رباتها

رباتها در سطوح مختلف دو خاصيت مشخص را دارا مي باشند :

1- تنوع در عملكرد

2- قابليت تطبيق خودكار با محيط

به منظور دسته بندي رباتها لازم است كه قادر به تعريف و تشخيص انواع مختلف آنــــــها باشيم. سه دسته بندي مختلف در مورد رباتها وجود دارد. دسته بندي اتحاديــــــه رباتهاي ژاپني، دسته بندي مؤسسه رباتيك آمريكا و دسته بندي اتحاديه فرانسوي رباتهاي صنعتي.[9]

 

 

 

 

   1-3-  دسته بندي اتحاديه رباتهاي ژاپني

    انجمن رباتهاي صنعتي ژاپن، رباتها را به شش گروه زير تقسيم مي كند :

    1- يك دست مكانيكي كه توسط اپراتور كار مي كند : وسيله اي است كه داراي درجات آزادي متعدد بوده و توسط عامل انساني كار مي كند.

    2- ربات با تركيبات ثابت : اين دسته رباتها با تركيبات ثابت طراحي مي شوند. در اين حالت يك دست مكانيكي كارهاي مكانيكي را با قدمهاي متوالي تعريف شده انجام مي دهد و به سادگي ترتيب كارها قابل تغيير نيست.

    3- ربات با تركيبات متغير : يك دست مكانيكي كه كارهاي تكراري را با قدمهاي متوالي و با ترتيب تعريف شده، انجام مي دهد و اين ترتيب به سادگي قابل تغيير است.

    4- ربات قابل آموزش : اپراتور در ابتداي امر به صورت دستي با هدايت يا كنترل ربات كاري را كه بايد انجام شود، انجام مي دهد و ربات مراحل انجام وظيفه را در حافظه ضبط مي كند. هر وقت كه لازم باشد، مي توان اطلاعات ضبط شده را از ربات درخواست نمود و ربات وظيفه درخواست شده را بصورت خودكار انجام مي دهد.

    5- ربات با كنترل عددي : اپراتور وظيفه ربات را توسط يك برنامه كامپيوتري به او تفهيم مي نمايد و نيازي به هدايت دستي ربات نيست. درواقع ربات با كنترل عددي، رباتي است كه با برنامه كامپيوتري كار مي كند.

    6- ربات باهوش : اين ربات درك از محيط و استعداد انجام كار با توجه به تغيير در شرايط و محدوده عمل كار را دارد.

 

    2-3- دسته بندي مؤسسه رباتيك آمريكا

    انستيتوي رباتيك آمريكا تنها موارد 3 و 4 و 5 و 6 را به عنوان ربات پذيرفته است.

 

    3-3- دسته بندي اتحاديه فرانسوي رباتهاي صنعتي

    مؤسسه ربات صنعتي فرانسوي، رباتها را به شكل زير تقسيم كرده است :

    نوع A : دستگاهي كه توسط دست يا از راه دور كنترل مي شود (مورد 1 طبقه بندي قبل).

    نوع B : وسيلة حمل كننده خودكار با يك سيكل محاسبه شده از قبل (موارد 2 و 3 طبقه بندي قبل).

    نوع C : دستگاهي قابل برنامه ريزي و با توانايي خود كنترل (موارد 4 و 5 طبقه بندي قبل).

    نوع D : دستگاهي كه قادر است اطلاعات معيني از محيط را بدست بياورد و به عنوان ربات باهوش معروف است (مورد 6 طبقه بندي قبل).