تلکس فرهنگيان نيوز- تدبير: ربات مسير ياب ( هوش هوشمند )
دوشنبه، 26 تیر 1391 - 16:06     کد خبر: 449

مقدمه : قبل از بيان ويژگيهاي طرز عمل و مشخصات ربات مسير ياب ارائه شده لازم است كه در مورد ربات توضيحات مختصري بيان شود
. اصولاً ربات هوشمند به چه نوع رباتهايي گفته مي شود چرا از رباتها استفاده مي كنيم و سئوالاهاي ديگري در اين مورد را درچند سطور زير پاسخ مي گوييم .
انسان از گذشته هاي دور براي انجام كارهاي مشكل و خطر ناك وسايل مختلفي را ساخته و به مرور زمان به آن تكامل بخشيده است . اين وسايل اگر چه در انجام كارهاي خطر ناك و مشكل كمك شاياني به انسان كرده اما با پيشرفت تكنو لوژي نياز انسان به وسايل هوشمند بسيار احساس شد تا بتوانند در مواقع حساس و خطر ناك تصميمات مناسبي متناسب با نوع برنامه آن بگيرند . اين وسايل امروزه تحت عنوان رباتهاي هوشمند مورد استفاده قرار مي گيرند .رباتها داراي انواع مختلفي مي باشند . انواعي از آنها براي كارهاي تك منظور ه برنامه ريزي شده اند و هوشمند نمي باشند مانند انواع رباتهايي كه در صنايع از جمله صنايع از جمله صنايع اتومبيل سازي ، صنايع غذاي و ... استفاده مي شوند انواع ديگر اين رباتها كه هوشمند مي باشند براي كارايي از قبيل اكتشاف در كرات ديگر ، دريانوردي و ... استفاده مي شوند . لازم به توضيح است كه منظور از هوشمند بودن رباتهاي فوق اين است كه اين رباتها از قبل برنامه ريزي شده اند و در مواقع حساس تصميم مناسب را مي گيرند امروزه شبكه هاي عصبي و منطق فازي با عث تحول شگرف در هوش مصنو عي شده اند .
رباط مسير ياب چيست ؟
ربات مسير ياب بايد بروي يك سطح سفيد كه يك خط مشكي بر روي آن كشيد ه شده حركت كند و به هر كجا خط مشكي مي رود ربات هم برود در اين ميان ممكن است بريدگيهاي به عرض كوچك و يا مسير هاي با زاوريه 90در جه وجود داشته باشد كه ربات بايد اين مسير ها را هم تشخيص داده و به مسير خود ادامه دهد .
ربات ما بايد برروي مسير فوق حركت كند بدون اينكه از مسير خارج شود .
قسمتهاي مختلف يك ربات :
يك ربات معمولاً از سه بخش زير ساخته شده است واحد ورودي ، واحد پردازش و حافظه و واحد خروجي
واحد خروجي واحد پردازش واحد ورودي

از يك ربات انتظار مي رود كه بر اساس اطاعاتي كه از واحد ورودي دريافت مي كند تصميم مناسبي راگرفته به خروجي منتقل كند .
واحد ورودي :
واحد وردي معمولاً از سينسورها ، ميكروسويچ ها ، دوربين ها ، حس گرها و ... تشكيل يافته است كه شرايط محيط مانند ميزان نور ، وضعيت قرارگيري ربات ، دما و ... را با سيگنال هاي الكتريكي صفر و پنج ولت تبديل مي كنند و به واحد پردازش منتقل مي كنند .
كاركرد مناسب يك ربات به دقت سنسورهاي انتخابي بستگي دارد .
واحد پردازش :
اين واحد اطلاعات را از ورودي دريافت مي كند و متناسب با نوع برنامه آن خروجي هاي مناسبي توليد مي كند اين واحد مي تواند مدارات منطقي ،ميكروپروسورها ، ميكروكنترلرها ، كامپيوتر ها و ... باشد .
واحد خروجي :
اين واحد كه معمولاً بامكانيك يك ربات در ارتباط است شرايط لازم براي انجام كار توسط رباب را فراهم مي كند .
روش كار ربات مسير ياب :
واحد وردي ربات مسير ياب از يك اصل ساده فيزيكي پيروي مي كند بدين صورت كه : ميزان نور برگشتي از يك سطح سياه خيلي كمتر از ميزان نور برگشتي از يك سطح سفيد است .در زير ربات ساخته شده تعداد 5 عدد سنسور فتوسل بهمراه چند چراغ قرار گرفته است .( سنسور فتوسل در مقابل تغيير نور تغيير مقاومت مي دهد ) چراغهاي كوچك زير ربات به روي پيست مسابه بتابد نور بازگشتني از كف پيست مسابقه در جا ههايي كه خط مشكي وجود دارد كمتر از جاههايي است كه سفيد مي باشند بنابر اين سنسور اين مقدار از نور برگشتني را با طرز قرار گرفتن فتوسل ها ولتاژ مرجع ( پتانسيومتر pt) مطابق با مدار زير مقايسه كرده و خروجي صفر ولت و يا پنج ولت مي دهد اگر زمينه سفيد باشد پنج ولت در غير اينصورت صفر ولت .
طريقه بدست آوردن ولتاژ مرجع ( تنظيم پتانسيومتر pt) خروجي مدار بالا را به يك led با يك مقاومت متصل مي كنيم .
سنسور رابر روي سطح سياه قرار داده و پتانسيور متر را به آدمي به چرخش در مي آورديم تا led در مرز روشن شدن قرار بگيرد حال سنسور را از سطح سياه بروي سطح سفيد مي آوريم مشاهد ه مي شود كه led خاموش مي شود .
روش با لابراي تنظيم كردن سنورها مي باشد براي هر پنج سنور با لا اين عمل را انجام مي دهيم . لازم به ذكر است كه براي هر سنسور يك مدار از نوع با لا داريم . پس از تنظيم سنسورها led و مقاومت را از خروجي مقايسه كنتده برداشته و خروجي مقايسه كننده را به واحد پردازش مي دهيم .
واحد پردازش:
واحد پرداش ربات ساخته شده از يك ميكروكنترلر 8051 ساخته شركتintel استفاده كرده است .
ميكروكنترلرها پردازنده اي كوچكي هستند كه براي كارهاي كنترلي ساده حجم كم استفاده مي شوند .
ميكروكنترلر 8051 يك تراشه 40 پايه مي باشد .
پنج سنسور ورودي به پنج پايه از اين ميكروكنترلر متصل مي شود . دو پايه از اين ميكروكنترلر به درايورها بحركت در آوردن ربات متصل مي شوند . الگوريتم كار ميكروكنترلر براي سه سنور با آرايش مقابل بصورت زير است .
در زير ربات ساخته شده تعداد 5 عدد سنسور فتوسل بهمراه چند چراغ قرار گرفته است (سنسور فتوسل در مقابل نغيير نور تغيير مقاومت مي دهد ) چراغهاي كوچك زير ربات باعث مي شود نور يكنواختي از زير ربات به روي پيست مسابقه بتابد نور بازگشتي از كف پيست مسابقه در جاهايي كه خط مشكي وجود دارد كمتر از جاههايي است كه سفيد مي باشند . بنابر اين سنسور اين مقدار از نور برگشنني را با طرز قرار گرفتن فتوسل ها ولتاژ مرجع ( پتانيسومتر pt1) مطابق با مدار زير مقايسه كرده و خروجي صفر ولت و يا پنج ولت مي دهد اگر زمينه سفيد باشد .پنج ولت در غير انصورت صفر ولت .
طريقه بدست آوردن ولتاژ مرجع ( تنظيم پنانسيور متر pt1) خروجي مدار با لا را به يك led با يك مقاومت متصل مي كنيم .
سنسور را بر روي سطح سياه قرار داده و پتانسيور متر را به آرامي به چرخش در مي آوريم تا led در مز روشن شدن قرار بگيرد حال سنسور را از سطح سياه بر روي سطح سفيد مي آوريم مشاهد ه مي شود كه led خاموش مي شود .
روش بالا براي تنظيم كردن سنورها مي باشد براي هر پنج سنور با لا اين عمل را انجام مي دهيم . لازم به ذكر است كه براي هر سنسور يك مدار از نوع با لا داريم . پس از تنظيم سنسورها led و مقاومت را از خروجي مقايسه كننده برداشته و خروجي مقايسه كننده را به واحد پرداش مي دهيم .
واحد پردازش :
واحد پردازش ربات ساخته شده از يك مي ميكروكنترلر 8051
ساخته شركت intel استفاده كرده است .
ميكروكنترلر پردازنده اي كوچكي هستند كه براي كارهاي كنترلي ساده حجم كم استفاده مي شوند .
ميكروكنترلر 8051 يك تراشه 40پايه مي باشد .
پنج سنسور ورودي به پنج پايه از اين ميكروكنترلر متصل مي شود . دو پايه از اين ميكروكنترلر به درايو ها براي حركت در آوردن ربات متصل مي شوند . اگوريتم كار ميكروكنترلر براي سه سنور با آرايش مقابل بصورت زير است .
همانطوريكه از بالامشاهد ه مي شود الگوريتم با لا بسيار ساده بوده و فقط جهت آشنايي با طرز تصميم گيري ربات است . محل در ربات ما از اگوريتم كامل شده با لا استفاده شده است واحد خروجي :
واحد خروجي با فرمانهايي كه از واحد پردازش دريافت مي كند انرژي لازم را براي بحركت در آمدن ربات تأمين مي كند مدار مقابل يك نمونه ساده از واحد خروجي را نمايش مي دهد ترانزيستور Q مانند يك كليد عمل كرده و موتور را خاموش و يا روشن مي كند براي تهر موتور نياز به يك مدار مانند شكل مقابل داريم .

برگشت به تلکس خبرها