طراحی و آشنایی با کاربردهای ربات پرنده

مقدمه ای بر رباتیک و کاربرد رباتها:
روبات ها از ديرباز به خاطر نحوه تعامل و شباهت و نزديكي با انسان ها مورد توجه بوده اند. اين دست ساخته هاي مكانيكي به دليل قابليت برنامه ريزي كه دارند، به راحتي تحت كنترل انسان در مي آيند و از اين رو علاوه بر مصارف صنعتي، با شكل و شمايل مختلف در دل انسان ها نيز راه پيدا كرده اند يا جاي حيوانات خانگي را براي ما گرفته اند يا حتي نقش عضوي از خانواده را برايمان بازي مي كنند. گاهي با هدف آموزش به فرزندان يا كمك به افراد ناتوان و گاهي نيز به عنوان مونس قابل

اطمينان و كم توقع طراحي و توليد مي شوند. امروزه مراكز تحقيقاتي بسياري در جهان وجود دارد كه روي طراحي انواع و اقسام روبات ها كار مي كنند، به طوري كه هر كدام از آنها كاربرد خاصي براي افراد پيدا مي كنند. اما آيا واقعاً هر چقدر روبات ها به انسان شبيه تر شوند، انسان نيز راحت تر با آنها ارتباط برقرار مي كند؟ در اروپا نيز همانند بقيه نقاط جهان، علم روباتيك با پيشرفت

چشمگيري همراه بوده و تحقيقات موثري در اين زمينه انجام گرفته است. يكي از اين مراكز، مركز تحقيقاتي روباتيك شبكه يي اروپا (EURON) است كه سال ميلادي جاري پژوهش هاي خود را به طور رسمي آغاز كرده است. «بيل گيتس» مدير و بنيانگذار بازنشسته مايكروسافت، در بازديد از اين مركز با اشاره به اهميت اين مركز پيش بيني كرد تا سال ۲۰۲۵ در هر خانه يي يك روبات وجود خواهد داشت و اين امر را با كامپيوترهاي شخصي مقايسه كرد كه در دهه ۱۹۷۰ ظهور پيدا كردند و هم اكنون در هر خانه يي حداقل يك كامپيوتر به چشم مي خورد. در اين مركز چندين برنامه تحقيقاتي در مورد تلفيق هنر با علم روباتيك انجام گرفته و آينده روبات ها بررسي شده است. در وهله اول، روبات هاي انسان نماي مركز يورون، احساسات چنداني از خود نشان نمي دادند و محققان براي طراحي و راه اندازي آنها با مشكلات بسياري دست و پنجه نرم مي كردند. به طور مثال براي ساخت روبات هايي كه پا دارند و قادر به راه رفتن هستند، مشكلات عديده يي براي ايجاد تعادل، حركت و ايمني به طور همزمان وجود داشت و بايد آنها را به گونه يي برنامه ريزي كنند كه بهترين عملكرد را در ارائه كاربردهاي مورد نظر داشته باشند. محققان و طراحان اين مركز انديشه دوستان مكانيكي يا همان روبات هاي انسان نما را در سر مي پرورانند. «برونو سيسيليانو» يكي از محققان روباتيك مي گويد: «جالب است اگر بدانيد كه ميزان دوست داشتن و نوع روبات

محبوب افراد، ريشه در فرهنگ آنها دارد. به طور مثال اروپايي ها و امريكايي ها ترجيح مي دهند روبات هايشان بيشتر شبيه دستگاه يا ماشين مكانيكي باشد و هيچ گاه دوست ندارند روبات هايي شبيه خودشان داشته باشند.» وي مي افزايد: «ولي برعكس، ژاپني ها با روبات هاي انسان نما دمسازترند و من فكر مي كنم اين به مسائل اعتقادي و فرهنگي آنها برمي گردد، زيرا

ژاپني ها معتقدند ماشين ها نيز روح دارند.» اما با همه اين اوصاف، روبات هاي انسان نما نقش اساسي را در تحقيقات اروپاييان ايفا مي كنند و دليل اين امر نيز فقط به خاطر ظاهر هوشمند آنها نيست،اگرچه طراحي و ساخت روبات هاي انسان نما حتي در نوع ابتدايي كه تنها مي تواند راه برود كار دشواري است، اما مهندسان پيشرفت چشمگيري در اين زمينه داشته اند. به طور كلي طراحي روبات هاي انسان نما كه قادر به ارتباط با انسان ها هستند، راحت تر از ساخت روبات هايي است كه براي جراحي انسان طراحي مي شوند. روبات هاي خانگي روبات ها در خانه اصو

لاً نقش يك ماشين كمكي را ايفا مي كردند، اما امروزه علاوه بر اين، كاربردهاي ديگري نيز دارند كه آن هم ايجاد ارتباطي نزديك تر با اعضاي خانواده است. ازميان اين روبات ها مي توان به موارد زير اشاره كرد. Room-A يك روبات در قد و قواره انسان است كه مي تواند سوالات و مكالمات معمولي افراد را تشخيص دهد. علاوه بر اينكه مي تواند در حمل برخي اشيا كمك كند. اين روبات پاهاي قرص و محكمي دارد تا بتواند تعادلش را به خوبي حفظ كند. Room-A كه در مسابقات روبوكاپ ۲۰۰۶ موفق به دريافت جايزه شد، مي تواند شطرنج نيز بازي كند. ARMAR نيز يكي از اين دست روبات ها است كه در كارهاي آشپزخانه كمك مي كند. اين روبات مي تواند رخت هاي كثيف را در ماشين لباسشويي قرار داده و آن را روشن كند. علاوه بر اين قادر به راه اندازي و كار با چندين وسيله الكترونيكي خانگي است. Maggie روباتي است كه توسط محققان دانشگاه كارلوس در مادريد ساخته شده و يك روبات اجتماعي است. رفتارهاي اين روبات بسيار دوستانه است و به راحتي مي تواند با افراد صحبت كرده و مكالمات را متوجه شود. علاوه برآن ايما و اشاره ها را تشخيص مي دهد و از طريق يك صفحه نمايش لمسي، شطرنج بازي مي كند. مگي تا حدود كمي نيز قادر به انجام حركات موزون است. همين گروه تحقيقاتي توانسته است نمونه ابتدايي C3PO، روبات مشهور جنگ ستارگان را نيز بسازد كه RH1 نام دارد. RH1 مي تواند در داخل و خارج خانه

نحوه دويدن خود را برنامه ريزي كند و به راحتي با افراد و حتي روبات هاي ديگر ارتباط برقرار كند. يادگيري درس هاي دشوار Casimio يكي ديگر از روبات هايي است كه قادر به حركت نيست و فقط براي انجام تعامل اجتماعي طراحي شده و يك روبات آموزش پذير است. سازندگان اين روبات بيشتر تمركزشان را روي صورت و حالات چهره آن حين صحبت با افراد گذاشته اند. اين كار بسيار دشوار است، زيرا آنچه كه براي انسان ها بسيار ساده است (همانند برقراري ارتباط اجتماعي) براي روبات

ها بسيار سخت است. سازندگان اين روبات از دانشگاه لاس پالماس معتقدند هوش اجتماعي ما به طور ناخودآگاه و غريزي شكوفا مي شود، در صورتي كه خلق الگوريتم هايي كه هوش اجتماعي را براي روبات ها تعريف كند، كار دشواري است. اما از طرف ديگر انجام كارهاي فيزيكي براي ما به صورت خودآگاه و هوشيارانه است، پس تبديل آن به يك برنامه روباتيك چندان مشكل نيست و اين نقطه مشترك هوش مصنوعي و انساني است كه محققان به آن دست يافته اند. كاربردهايي كه

يك روبات براي تبديل شدن به دوست انسان نياز دارد متعدد است اما حتي با به كار بردن چندين گزينه نيز مي توان يك روبات را به يك ماشين مكانيكي دوست داشتني تبديل كرد. به زودي روبات هاي اجتماعي ساخته خواهند شد كه قادر به ارتباط صميمانه تر و نزديك تر با انسان باشند، به طور مثال مي توانند تصاوير انيميشن براي كودكان به نمايش بگذارند و به طور كلي علاوه بر كمك در كارهاي خانه، عضوي از يك خانواده محسوب شوند
انواع رباتهای پرنده

ربات ماهی :
رباتهایی که به شکل موجودات دریایی ساخته میشوند در این رده قرار میگیرند. در حقیقت این رباتها الگوی حرکتی خود را از ماهی ها و دیگر موجودات دریایی وام گرفته اند.سیستم جلو برنده این رباتها دقیقا همانند ماهی ها است و با حرکت موجی بدن و دم ربات در درون آب به جلو رانده میشوند. این رباتها عموما به دو روش حرکت میکنند. متداول ترین نوع آنها شبیه به ماهی های قرمز رنگی که به میهمانی هفت سین دعوت میشوند حرکت میکنند، به این معنی که حرکات بدنه و دم ربات در صفحه افقی صورت میگیرد. نوع دیگری شبیه به دلفین حرکت میکند به این معنی که حرکات بدنه ودم ربات در صفحه عمودی صورت می پذیرد. معادلات حرکتی این گونه رباتها به دلیل

چگالی ربات در زیر آب بسیار پیچیده می باشد و از نظر ساخت محدودیت های مکانیکی زیادی وجود دارد. این گونه ربات ها دارای سیستم های کنترلی پیشرفته ای می باشند و با توجه به مقدار تواناییهای مکانیکی و الکترونیکی می توانند به عمق بیشتری از آب فرو بروند . معایب این گونه رباتها این است که بایستی تمام تجهیزات در یک محیط کاملا آب بندی قرار گیرد که این کار از انعطاف پذیری ربات میکاهد و کار طراحی را بسیار پیچیده می کند.
ربات مار :

شکل ظاهری این ربات شبیه به مار می باشد و از تعدادی قطعه شبیه به هم تشکیل شده که همانند مار به نرمی حرکت میکند و میتواند در سوراخها و لوله ها به راحتی بخزد. از دیگر مزایای این گونه ربات این است که میتواند حول یک لوله پیچ بخورد، یا اینکه از شیار دیوار بالا برود. به دلیل عرض و ارتقاء کم، این ربات ها میتوانند از مجاری بسیار باریک عبور نمایند. به همین دلایل و نیز پیچیدگی و فراوان بودن ساختار های مکانیکی این روباتها، طراحان آنها با دشواری های فراوانی مواجه میشوند و پس از به پایان رسیدن پروژه طراحی مکانیک متوجه میشوند که فضای بسیار کمی برای قطعات الکترونیکی در روی ربات وجود دارد. معایب این گونه ربات ها این است که بسیار کند حرکت می کنند و کنترل آنها بسیار پیچیده است.
ربات های عنکبودی :

شکل ظاهری این رباتها شبیه به حشرات بخصوص عنکبود است و معمولا دارای ۶ یا ۸ پا می باشند . در طراحی این رباتها سعی شده از تمامی قابلیتهایی که در یک عنکبود وجود دارد الگو برداری شود. معمولا رباتهایی که با این عنوان ساخته می شوند کاربردی نبوده و بیشتر جنبه تحقیقاتی دارند. طراحی و ساخت بخشهای مکانیکی این گونه رباتها پیچیده نیست ولی کنترل حرکتی آنها بسیار پیچیده میباشد و این باعث شده تا اینگونه رباتها به کندی حرکت کنند . از مزایای حرکتی این گونه رباتها میتوان به مانور در حرکت، بخصوص قدرت حرکت در زوایای مختلف اشاره نمود.
ربات های انسان نما : پیشرفته ترین رباتهایی که تاکنون ساخته شده است ربات های Human می باشند. در طراحی این ربات از انسان الهام گرفته شده و سعی کردیده تمام جزئیات حرکتی

انسان در آن لحاظ شود. ساخت این رباتها بسیار پیچیده است و قطعات تشکیل دهنده آنها دارای دقت بالا و تعداد قطعات آنها با توجه به تعداد محور های آزادی که رباتها دارند بسیار زیاد می باشد. حفظ تعادل بر روی یک پا حتی برای برخی از انسانها هم امری دشوار است. معادله تعادل هر انسان در ضمیر ناخود آگاهش قرار دارد و باعث می شود انسانها بتوانند به راحتی حرکت کنند. رباتهای Human نیز برای حرکت کردن نیاز به معادله حرکت دارند که بدست آوردن این معادله با توجه به پارامترهای وزن و قد و مرکز ثقل کار پیچیده ای می باشد. در صورتی تدبیری برای بدست آوردن معادله حرکتی یک ربات و نهایتا حفظ تعادلی آن اندیشه نشود، در هنگامی که ربات یک پا از روی زمین بردارد واژگون میشود و نتیجتا ربات نمی تواند راه برود. این رباتها به دلیل تصویر ذهنی مردم جوامع مختلف از رباتها، یکی از بهترین گزینه های تبلیغاتی می باشند. تبلیغ با این رباتها حتی به لایه های بالا مسئولین برخی از کشور ها راه یافته است به گونه ای که در استقبال های رسمی از مقامات خارجی انواع رباتها به همراه هیات استقبال کننده از میهمانان استقبال می کنند.
ربات های تسمه ای :

این ربات ها به رباتهای تسمه تانکی مشهور هستند. در برخی از شرایط ناملایم حرکتی تنها رباتهای تسمه ای قادر بهایفای نقش میباشند. سیستم حرکتی با استفاده از تسمه این توانایی را به این رباتها می بخشد که از موانع سخت مانند راه پله، آوار به جای مانده از خرابی ها، سطوح

شیب دار و زمین های گلی به راحتی عبور کنند. رباتهایی که با این سیستم حرکت می کنند کاربردهای زیادی دارند، مانند رباتهای امدادگر و جستجو گر. در طراحی و ساخت این رباتها باید موارد مکانیکی متعددی مانند سیستم انتقال نیرو، طراحی تسمه، سیستم رگلاژ تسمه و موتردی از این دست را مد نظر داشت. به عنوان مثال : در هر طرف ربات چرخی وجود دارد که نیروی محرکه را از موتور دریافت و آ را از تسمه منتقل می سازد. چرخهای تامین کننده نیروی محرکه میتوانند

در جلو یا عقب ربات قرار گیرند. تسمه های این رباتها با توجه به محیط کاری این ربات ها طراحی و ساخته می شوند که میتوانند به صورت فلزی و یا پلاستیکی و یا موارد دیگر باشند. رباتهای چرخی : اساس حرکتی این رباتها به کمک چرخهایشان می باشد که تعداد چرخ ها با توجه به کارکرد آنها تغییر میکند. این سیستم متداول ترین سیستم متحرک است. از مزایای این ربات ها میتوان سریع بودن و ارزان بودن فرایند طراحی ساخت ربات اشاره نمود.همچنین سرعت این گونه ربات ها نسبت به ربات های دیگر بالاتر میباشد. همچنین به دلیل ساده بوده اجزای مکانیکی در این ربات فضای وسیعی برای نسب تجهیزات الکترونیکی وجود دارد. در این ربات نیروی محرکه ربات از حد اقل دو چرخ تامین می شود و برای حفظ تعادل روبات یک یا چند چرخ هرز گرد وجود دارد. اندازه این رباتها بسیار متنوع بوده و ممکن است وزن آنها چند گرم و یا صدها کیلو گرم باشد
کوچک ترین روبات پرنده دنیا فقط سه دقیقه عمر می کند
بهتر است کارهای خطرناکی مثل جستجو در خرابه های ناشی از زلزله یا یافتن نشتی زباله های هسته ای را به دستگاه های خودکار سپرد و از این رو شرکت بزرگ ایسون، کوچک ترین و بهترین ربات خودکار و پرنده خود را ساخته است. این ماشین کوچک اندکی بیش از دوازده گرم وزن دارد و طولش به ۸۵ میلی متر بالغ می شود و با این حجم کوچک، قادر است به سادگی در مجرای ورود مواد معدنی بلغزد یا اطراف یک ساختمان را برای یافتن مواد منفجره جستجو کند. روبات جدید که

fr2 نامیده شده، علاوه بر شاهکار کو.چک سازی به قدرت فراوانش نیز می بالد که در مقایسه با حجم بسیار کوچکی که دارد. غیر قابل تصور است.چهار عدد از نازک ترین موتورهای آلتراسونیک جهان در قلب این ریزربات قرار گرفته اند که دوتای آنها، ملخ های روبات را به حرکت در می آورند تا بتواند از روی زمین بلند شود و دوتای دیگر وظیفه حفظ تعادل روبات را هنگام پرواز و توقف در میان هوا بر عهده دارند.مغز این روبات از دو ریز پردازنده ۳۲ بیتی سود می برد و علی رغم اغلب وسایل

هوانورد کوچک که به وسیله کنترل از راه دور کنترل می شوند. می تواند با تکیه بر سامانه پردازش داخلی خود و مطابق برنامه ای که برای مسیر پرواز دارد، جهت یابی کرده و به مسیر خود ادامه بدهد. یک دوربین دیجیتال مجهز به فن آوری بلوتوث هم روی این ربات نصب شده که می تواند به

سرعت تصویر برداری کند و در حین پرواز آن را بفرستد. البته وضوح این دوربین آن قدری نیست که بتواند تصاویر مورد نیاز عملیات های شناسایی را تهیه کند ولی سخنگوی شرکت ایسون قول داده است در آینده fr2 به دوربین سبک تر و پیشرفته تری مجهز خواهد شد که بتواند بهترین تصاویر ممکن را تهیه کند. بدین ترتیب این روبات پرنده قادر خواهد بود با پرواز به درون آوارهای بجا مانده از ریزش بهمن، وقوع سیل و زلزله یا انفجار معدن، اطلاعاتی در مورد وضعیت و موقعیت قربانیان ارائه کند. اما پیش از آن که این روبات بتواند گزارش وظایف محوله را ارایه نماید. مهندسان شرکت اپسون باید فکری به حال سیستم تامین انرژی این روبات بکنند. چرا که باتری های ۲/۴ ولتی از جنس پلیمر لیتیوم بزرگ ترین عامل محدود کننده حجم، وزن و عمر این روبات هستند و بیش از سه دقیقه دوام نمی آورند. به نظر می رسد محصول تجاری این روبات امدادگر تا ۲ سال دیگر قابل ارایه به بازار باشد اما در این مدت می توان قطعات به کار رفته در آن را در محصولات جدیدتر دوربین های دیجیتال، تلفن های همراه gps ها و دیگر تجهیزات کوچک الکترونیکی پیدا کرد.
ربات بالارونده از کابل
آیا تاکنون به آسانسوری که از زمین تا فضا امتداد داشته باشد فکر کرده اید؟! آسانسوری که بتواند تجهیزات (و حتی فضانوردان و توریست های فضایی) را به فضا انتقال دهد و در آینده ای نزدیک دیگر نیازمند استفاده از موشک و یا شاتل ها در تمام مسافرت های فضایی نباشیم؟!
این طرح یکی از برنامه های آینده ناسا می باشد که در حال حاضر در حال برسی آن بوده و

جوایزی بالغ بر چندین میلیون دلار برای بهترین ایده ها و طرح ها در این زمینه اختصاص داده است.یک روبات بالارونده که با لیزر کار می کند در رقابی که به منظور ارتقاء تکنولوژی در ساخت آسانسور فضایی آینده ترتیب داده شده بود مبلغ ۹۰۰ هزار دلار برنده شد.
برای ساخت یک آسانسور فضایی نیاز به قائم نگه داشتن یک کابل در نزدیکی استوای زمین است درحالیکه هزاران کیلومتر مابقی آن تا درون فضا امتداد داشته باشد. نیروی گریز از مرکز حاصل از

چرخش زمین کابل را راست و مستقیم نگه خواهد داشت و یک روبات قادر خواهد بود از آن بالا رفته و تجهیزات همراه خود را در مدار قرار دهد.
هرچند ساخت یک آسانسور فضایی به میلیاردها دلار سرمایه گذاری نیاز دارد اما طرفداران آن می گویند با یک بار هزینه برای این تکنولوژی، سفر به فضا ارزان تر از سفر با راکت ها تمام خواهد شد.
اما در ابتدا باید موانع تکنولوژیکی عظیمی را پشت سر گذاشت از جمله چگونگی عرضه نیرو به روبات بالارونده.
به همین منظور ناسا رقابتی را با جایزه ۲ میلیون دلاری و با نام “نبرد قدرت” (Power Beaming Challenge) ترتیب داد. در این رقابت روبات های بالارونده که از روی زمین و به صورت کنترل از راه دور تغذیه نیرو می شوند تلاش می کنند هر چه سریعتر از یک کابل بالا روند.
روبات برنده توسط تیمی به نام LaserMotive در واشنگتن ساخته شد و همانند دو رقابت کننده

دیگر برای جذب انرژی از لیزر مادون قرمز زمینی براساس سلول های خورشیدی استفاده کرد.
LaserMotive در روز چهارشنبه، لیزر خود را به کار انداخت تا قدرت روبات بالارونده خود را تامین کند که توانست از کابلی که از یک هلی کوپتر آویزان بود تا ۹۰۰ متر بالا رود. این برنامه در پایگاه نیروی هوایی ادوارد واقع در کالیفرنیا انجام گرفت.
روبات این مسیر را در طی ۴ دقیقه و با سرعت متوسط برابر ۷/۳ متر بر ثانیه طی کرد. روز بعد ا

ین شاهکار را با سرعتی برابر با ۹/۳ متر بر ثانیه تکرار کرد.
روز جمعه دو تیم دیگر از دور مسابقه خارج شدند. به عبارتی دیگر LaserMotive تمام جایزه ۹۰۰ هزار دلاری ناسا را خواهد برد.
۱/۱میلیون دلار باقی مانده جایزه ناسا به شرکت کننده ای تعلق می گیرد که بتواند با سرعتی بیش از ۵متر بر ثانیه از کابل بالا رود.
تصویر بالا مربوط به چگونگی انجام آزمایش و پیروزی LaserMotive در این رقابت می باشد.
تیم بعدی از دانشگاه Saskatchewan کانادا، تنها پس از طی چند متر از کابل از حرکت باز ایستاد و نتوانست به پایان برسد.
روبات سوم متعلق به تیم کانزاس سیتی (Kansas City Space Pirates) نیز تنها بخشی از مسیر را طی نمود.
ناسا LaserMotive را به عنوان برنده جایزه ۹۰۰ هزار دلاری معرفی کرد و طی یک مراسم تشریفاتی جایزه را اعطا نمود.
هرچند آسانسور فضایی به صورت یک هدف دور از دسترس باقی ماند لیکن ناسا از تکنولوژی انتقال نیرو به صورت wireless (از راه دور) در کارهای دیگری از جمله انتقال نیرو به قمرپیماهایی که در دهانه های همیشه تاریک (جایی که انرژی خورشیدی در دسترس نیست) حرکت می کنند، استفاده خواهد نمود.
دانشگاه هاروارد از بنیاد علوم ملی آمریکا مبلغ ۱۰ میلیون دلار بابت تحقیق روی ربات پرنده زنبوری دریافت کرد. هاروارد در ۲۰۰۷ مدل آن را سخت و اکنون توسعه داد. این دانشگاه می خواهد یک مجموعه و کلونی از این زنبورها را بسازد. تا رفتار و هوش را در آنها بررسی کند. این رباتهای زن

بوری دارای سنسورهای هوشمندی هستند که از چشم و شاخک حشرات تقلید می کنند.
سبک ترین و کوچکترین روبات هلیکوپتر دنیا ساخته شده توسط شرکت سیکو اپسون در نمایشگاهی درتوکیو به معرض تماشای عموم گذاشته شده است. این روبات هفت سانت طول و ده گرم وزن دارد. اگر چه خود ربات از راه دور کنترل می شود اما نیاز به سیم برای اتصال به منبع الکتریسیته دارد. کنترل هلیکوپتر خیلی سخت تر از کنترل هواپیماست. بالهای هواپیما در پایدار نگهداشتنش تو هوا خیلی موثر است. اما هلیکوپتر فقط پره دارد و پایداریش کمتر است. به هم

ین دلیل است که هواپیمای بدون سرنشین ساخته شده ولی هلیکوپتر بدون سرنشین هنوز در حال ساخت است. البته قابلیت های پروازی هلیکوپتر بیشتر است .
آن‌چه می‌بینید را با یک اسباب بازی اشتباه نگیرید زیرا این نانوکوپتر ۱۰ گرمی به هر جایی که بخواهید، چه داخل و چه خارج از خانه، می‌رود و برمی‌گردد! شرکت نروژی Prox Dynamics وسیله‌ای ابداع کرده است که ادعا می‌کند کوچک‌ترین هلیکوپتر بدون سرنشین دنیا است. پنجمین مدل آزمایشی این وسیله با نام PD-100 Black Hornet (زنبور سیاه) که به تازگی ساخته شده است، پس از اولین پرواز موفقش در فضای آزاد، مرحله‌ای اساسی را پشت سر گذاشته است.Hornet علاوه بر آن‌که ظرف چند ثانیه راه اندازی می‌شود، آن قدر کوچک است که به راحتی در جیب جای می‌گیرد و ضمنا به گزارش شرکت سازنده این هلیکوپتر عملا بی‌صدا است و صدای آن در سر و صدای معمولی از فاصله حدود ۲/۵ متری قابل شنیده شدن نیست. تمامی این ویژگی‌ها Hornet را برای شرایطی که نگاه نزدیک‌تر به مثلا داخل یک ساختمان آلوده یا یک منطقه متعلق به دشمن ضروری است، مناسب می‌سازد. جالب این‌جاست که Hornet علی‌رغم کوچکی فوق العاده‌اش، کاملا قابل کنترل است و حداکثر سرعت آن در حالت شناوری ۲۰ مایل در ساعت می‌باشد. راز این قابلیت پایداری در کنترل کننده‌های بسیار ظریف (micro control servo) به کار رفته در این هلیکوپتر است که با وزن کم‌تر از نیم گرم، کوچک‌ترین و سبک‌ترین کنترل کننده‌هایی هستند که تا به حال ساخته شده‌اند.شرکت Prox Dynamics احتمالا سه عدد از این هلیکوپترها را، در سال جاری، همراه با یک کنترل جیبی و یک شارژر در بسته‌ای به وزن کم‌تر از ۱/۵ کیل

وگرم به بازار عرضه خواهد کرد.
طراحی در رباتهای پرنده
ربات ها نقش فزاينده اي در جوامع مدرن ايفا خواهند كرد. آن ها به انجام كارهاي خطرناك ، تكراري ، پر هزينه و دقيق ادامه مي دهند تا انسان ها را از انجام آن ها باز دارند. به گزارش سرويس نگاهي به وبلاگ هاي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) ، در ” وبلاگ مهندسي پزشكي دانشگاه صنعتي اميركبير « به نشاني » درباره رباتيك مي خوانيد : كلمه [Only registered and activated users can see links. HYPERLINK “register.php”] روبات هاي R.U.R نويسنده نمايشنامه Karel Capek ربات از سوي جهاني روسيه در سال ۱۹۲۱ ابداع شد . ) به معني كارگر robotnic ريشه اين كلمه ، كلمه چك اسلواكي ( مي باشد. در نمايشنامه وي نمونه ماشين ، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولي او ، بيشترين قدرت را داشت و در پايان نمايش اين ماشين براي مبارزه عليه سازندگان خود استفاده شد. البته پيش از آن يونانيان مجسمه متحركي ساخته بودند كه نمونه اوليه چيزي بوده كه ما امروزه ربات مي ناميم .
در ادامه آمده است : امروزه معمولا كلمه ربات به معني هر ماشين ساخت بشر كه بتواند كار يا عملي كه به طور طبيعي توسط انسان انجام مي شود را انجام دهد ، استفاده مي شود. در اين نوشته درباره اين كه ربات ها چه كارهايي انجام مي دهند ، عنوان دشه است : بيشتر ربات ها امروزه در كارخانه ها براي ساخت محصولاتي مانند اتومبيل ; الكترونيك و همچنين براي اكتشا

فات زيرآب يا در سيارات ديگر مورد استفاده قرار مي گيرد. هم چنين بر اساس اين مطلب ، ربات ها داراي سه قسمت اصلي هستند : مغز كه معمولا يك كامپيوتر است . محرك و بخش مكانيكي شامل موتور ، پيستون ، تسمه ، چرخ ها ، چرخ دنده ها و … و سنسور كه مي تواند از انواع بينايي ، صوتي ، تعيين دما ، تشخيص نور ، تماسي يا حركتي باشد.
با اين سه قسمت ، يك ربات مي تواند با اثرپذيري و اثرگذاري در محيط كاربردي تر شود. اين بلاگر در خصوص تعثير رباتيك در جامعه ، نوشته است : علم رباتيك در اصل در صنعت به كار مي رود و ما تعثير آن را در محصولاتي كه هر روزه استفاده مي كنيم ، مي بينيم . كه اين تاثيرات معمولا در محصولات ارزان تر ديده مي شود. ربات ها معمولا در مواردي استفاده مي شوند كه بتوانند كاري را بهتر از يك انسان انجام دهند يا در محيط پر خطر فعاليت نمايند مثل اكتشافات در مكان هاي خطرناك ، مانند آتش فشان ها كه مي توان بدون به خطر انداختن انسان ها انجام داد. درباره ي مشكلات رباتيك مي خوانيد : يك ربات مانند هر ماشين ديگري ، مي تواند به هر علتي خراب شود. ضمنا آن ها ماشين هاي قدرتمندي هستند كه به ما اجازه مي دهند كارهاي معيني را كنترل كنيم . خوشبختانه خرابي ربات ها بسيار نادر است زيرا سيستم رباتيك با مشخصه هاي امنيتي زيادي طراحي مي شود كه مي تواند آسيب آن ها را محدود كند. در ادامه مي خوانيد : در اين حوزه نيز مشكلاتي در رابطه با انسان هاي شرور و استفاده از ربات ها براي مقاصد شيطاني داريم . مطمئنا ربات ها مي توانند در جنگ هاي آينده استفاده شوند. اين مي تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسان ها اعمال خشونت آميز را با فرستادن ماشين ها به جنگ يكديگر نمايش دهند ، ممكن است بهتر از فرستادن انسان ها به جنگ با يكديگر باشد. ربات ها مي توانند براي دفاع از يك كشور در مقابل حملات استفاده مي شوند تا تلفات انساني را كاهش دهد. آيا جنگ هاي آينده مي تواند فقط يك بازي ويدئويي باشد كه ربات ها را كنترل مي كند در اين مطلب از مزاياي رباتيك مي خوانيد : مزايا كاملا آشكار است . معمولا يك ربات مي تواند كارهايي كه ما انسان ها مي خواهيم انج

ام دهيم را ارزان تر انجام دهد. علاوه بر اين ربات ها مي توانند كارهاي خطرناك مانند نظارت بر تاسيسات انرژي هسته اي يا كاوش يك آتش فشان را انجام دهند. ربات ها مي توانند كارها را دقيقتر از انسان ها انجام دهند و روند پيشرفت در علم پزشكي و ساير علوم كاربردي را سرعت بخشند. ربات ها به ويژه در امور تكراري و خسته كننده مانند ساختن صفحه مدار ، ريختن چسب

روي قطعات يدكي و … سودمند هستند. بر اساس اين نوشته ، بسياري از مردم از اينكه ربات ها تعداد شغل ها را كاهش دهد و افراد زيادي شغل خود را از دست دهند ، نگرانند. اين تقريبا هرگز قضيه اي بر خلاف تكنولوژي جديد نيست . در حقيقت اثر پيشرفت تكنولوژي مانند ربات ها (اتومبيل و دستگاه كپي و … ) بر جوامع ، آن است كه انسان بهره ورتر مي شود. در ادامه آمده است : ايزاك آسيموف نويسنده داستان هاي علمي تخيلي ، قوانين سه گانه رباتيك را به اين صورت تعريف كرده است : « يك ربات نبايد به هستي انسان آسيب برساند يا به واسطه بي تحركي ، زندگي يك

 

انسان را به مخاطره بياندازد » . ، « يك ربات بايد از دستوراتي كه توسط انسان به او داده مي شود ، اطاعت كند; جز در مواردي كه با قانون يكم در تضاد هستند » . ، « يك ربات بايد تا جايي كه با قوانين يكم و سوم در تضاد نباشد از خود محافظت كند » . در پايان اين نوشته مي خوانيد : جمعيت ربات ها به سرعت در حال افزايش است . اين رشد از سوي ژاپني ها كه ربات هاي آن ها تقريبا دو برابر تعداد ربات هاي آمريكا است ، هدايت شده است . همه ارزيابي ها بر اين نكته تعكيد دارد كه ربات ها نقش فزاينده اي در جوامع مدرن ايفا خواهند كرد. آن ها به انجام كارهاي خطرناك ، تكراري ، پر هزينه و دقيق ادامه مي دهند تا انسان ها را از انجام آن ها باز دارند.
معرفی و کارکرد انواع اتصالات در ربات ها

ربات ها از منظر طراحی مکانیکی ماشین هایی هستند که از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده اند. این اجزا با یکدیگر در ارتباط هستند. ارتباط اجزاء از طریق اتصالات صورت می گیرد. بر اساس نقش اجزاء و جایگاه آنها در کارکرد کلی ماشین، اتصالات انواع مختلفی دارد.
اتصال دائم به اتصالی گفته می شود که برای جدا سازی آنها وسیله اتصال و قسمتی از قطعات متصل شده یا تمامی آنها آسیب ببیند. به همین دلیل به اتصالات دائم اتصالات جدا نشدنی هم می گویند. اتصالات دائم زمانی به کار گرفته می شود که نیازی به جداسازی قطعات متصل شده

وجود نداشته باشد. یعنی زمانی که مطمئن هستیم قطعات متصل شده تا آخر عمر ماشین نیازی به جدا شدن ندارند از این نوع اتصال استفاده می کنیم. معمولا قطعاتی که عمرشان به اندازه عمر خود ماشین است و در طول عمر ماشین نیازی به تعمیر و یا تعویض ندارند با استفاده از اتصال دائم به یکدیگر متصل می گردند.
اتصال موقت اتصالی است که در آن جدا سازی اتصال بدون آسیب دیدن وسیله اتصال و قطعات اتصال داده شده صورت می گیرد. عمل اتصال و جداسازی در اتصال موقت می تواند به دفعات صورت بگیرد بدون آنکه موجب خرابی یا آسیب اتصال دهنده و قطعات اتصال داده شده باشد. به همین دلیل به اتصال موقت، اتصال جدا شدنی نیز گفته می شود. از اتصال موقت زمانی استفاده می شود که بدانیم نیاز و یا ضرورتی وجود دارد که موجب می شود بخواهیم قطعات متصل شده را پس از اتصال از یکدیگر جدا کنیم. دلیل عمده استفاده از اتصال موقت در ماشین های مکانیکی نیاز به تعویض قطعات برای تعمیر و یا جایگزینی آن قطعات است. مثلا قطعه ای که عمر کوتاه تری نسبت به عمر خود ماشین دارد مسلما در طول عمر ماشین نیاز به تعویض خواهد داشت بنابر این عاقلانه است که این قطعه جوری به دیگر اجزاء متصل باشد که امکان جدا شدن آن بدون آسیب دیدگی دیگر اجزاء ممکن باشد.
چگونه یک ربات مسیر یاب پرنده بسازیم؟
مکانیک یک ربات مسیر یاب پرنده از ۴ بخش تشکیل شده است که به برسی هر کدام می

پردازیم:
۱- شاسی یا بدنه که تمام اجزای ربات مانند برد ها و … روی آن قرار میگیرد
۲- موتور ربات مسیر یاب
۳- چرخ ربات مسیر یاب
۴- برد سنسور که وظیفه تشخیص خط زیر ربات میباشدشاسی یا بدنه
این قسمت از مکانیک ربات مسیر یاب که وظیفه نگه داری تمام اجزا و مدار ها بر روی خود می

باشد که اجزای ربات بر روی آن بسته میشوند و میتواند یک طلق پلاستیکی یا یک تکه چوب یا یک چیزی که نسبتا سبک باشد و بتواند این اجزا را تحمل کند .
موتور یک ربات مسیریاب پرنده
در ساخت این چنین رباتی باید به چند نکته در مورد چرخ ها توجه کرد که عبارتند از :
۱- اندازه قطر چرخ، ۲- اندازه عرض چرخ، ۳- اصطحکاک چرخ با زمین
۱- اندازه قطر یک چرخ باید به اندازه ای باشد که با دور موتور شما هماهنگی داشته باشد چون هرچه قطر چرخ بشتر باشد با یک دور، موتور روبات مسیربیشتری را طی میکند و هر چه قطر آن کمتر باشد با یک دور چرخش موتور ربات مسیر کمتری را طی میکند
۲- اندازه عرض چرخ : توصیه میشود اندازه عرض چرخ برای این چنین کاری بین ۱ تا ۲ سانت انتخاب شود چون اگر بیشتر از این باشد اصطحکاک و وزن آن خیلی زیادی میشود
۳- برای اصطحکاک چرخ با زمین میتوانید از نوار چسب برق از طرف چسبندگی به زمین استفاده کنید که این کار لاستیک ها بیشتر به زمین میچسباند و تا حدی میتواند به تعادل ربات کمک کند
چرخ هرز گرد :
این بخش از ربات که یکی از مهمترین قسمت های یک ربات محسوب میشود و وظیفه تشخیص خط زیر ربات میباشد که باید فاصله استاندارد آن با زمین رعایت شود تا بهترین بازده را دارا باشد
چند نکته که باید در مکانیک ربات رعایت شود :

۱- حتما مکانیک ربات محکم بسته شود.
۲- اگر از چسب برای بستن استفاده میکنید حتما به همراه بست استفاده شود .
۳- برای بستن بردها به بدنه ( شاسی ) حتما از پیچ و مهره یا Spacer و مهره استفاده کنید ۴- برای محکم شدن و جلوگیری شل یا باز شدن اتصالات میتوانید از واشر فنری استفاده کنید .
۵- در جاهایی که ممکن است پیچ و مهره باعث اتصالات بین قطعات شود میتوانید از واشر فیبری استفاده کنید .
نخستین میكروربات پرنده جهان به سرپرستی یك محقق ایرانی در كانادا ساخته شد.
استاد ایرانی دانشگاه «واترلو» كانادا با همكاری گروهی از محققان كانادایی موفق به ابداع نخستین میكروربات پرنده در جهان شد.
به گزارش سرویس «علمی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دكتر میر بهراد خامسی، استادیار دانشگاه واترلو كانادا كه هدایت پروژه طراحی و ساخت این میكروربات پرنده را بر عهده داشته درباره این دستاورد تكنولوژیك گفت: این میكروربات‌های پرنده می‌توانند اشیا و تجهیزات را مخصوصا در طول مدت جراحی‌ها و برای كاربردهایی در مقیاس میكرو دستكاری كرده و یا تغییراتی را كه لازم باشد روی آنها اعمال نمایند.
رییس ایرانی آزمایشگاه میكرورباتیك ماگلیو در دانشگاه واترلو خاطرنشان كرد: این اختراع جدید

باعث می‌شود پژوهشگران روی عملیات بسیار ظریف و حساس و در مقیاسهای بسیار كوچك كنترل بیشتری داشته باشند و به آنها امكان می‌دهد كه اشیاء كوچك را با دقت و ظرافت بیشتری جابه جا كرده و جاسازی كنند.
در این پرنده جدید رباتیك از فن‌آوری MEMS (سامانه‌های میكرو الكترومكانیكی) استفاده شده و انرژی آن از یك میدان مغناطیسی تامین می‌شود.
ربات پرنده با نیروی خود به نیروی جاذبه غلبه می‌كند و در نتیجه می‌تواند به پرواز در آید.

به گفته دكتر خامسی، این وسیله ظریف برای عملیاتی چون میكرومونتاژ در قطعات مكانیكی، كنترل نمونه‌های بیولوژیك و حتی انجام جراحی‌ها در مقیاس میكرو سودمند و قابل استفاده خواهد بود.
وی افزود: یك منبع نیروی خارجی قدرت مانور وسیله را افزایش داده و به آن امكان می‌دهد موقعیت ربات را در فضای سه بعدی و پیچیده بسیار آسانتر از رباتهای خزنده و رونده تعیین كند.خامسی تصریح كرد: ما برای اولین بار در جهان توانستیم چنین ربات پرنده مجهز به میكرو گیره‌ها را طراحی كنیم. این ربات می‌تواند به درون هر فضایی وارد شود و مواد بسیار خطرناك زیستی را كنترل كند یا در اتاقهای خلاء كار انجام دهد.وی تصریح كرد: از آنجا كه نیروی لازم برای كار ربات از خارج تامین می‌شود، لذا میكروربات نیازی به حمل یك منبع انرژی یا كنترل كننده ندارد، لذا قدرت مانور آن افزایش می‌یابد .گفتنی است، دكتر خامسی، تحصیلات كارشناسی خود را در رشته مهندسی مكانیك و تولید در دانشگاه صنعتی امیركبیر و دوره كارشناسی ارشد و دكتری را در رشته مكاترونیك در دانشگاه میای ژاپن و دوره پست دكتری را در دانشگاه آلبرتا پشت سر گذاشته است.
طراحی ربات پرنده درخارج
تخصصان ژاپنی کوچکترین روبات پرنده جهان را ساختند.به گزارش بخش خبر سایت اخبار فن آوری اطلاعات ایران، از واحد مرکزی خبر، این روبات کوچک که ۱۳ و ۶ دهم سانتی متر قطر, هشت و نیم سانتی متر ارتفاع و ۱۲ و ۳ دهم گرم وزن دارد, مانند بالگرد به وسیله پروانه به پرواز در می آید.این روبات که میکرو اف آر ۲ نام گرفته بدون دستگاه کنترل از راه دور براساس برنامه ای رایانه ای به وسیله نیروی باتری به پرواز در می آید.این روبات پرنده مجهز به سنسورهای عکسبرداری بوده و به همین علت با پرواز در مکان های تنگ و باریک می تواند از بالا عکسبرداری کرده و عکس های گرفته شده را ارسال کند.
ايران با ساخت روبات پرنده، آمريكا و ژاپن را پشت سرگذاشت
محققان ايراني موفق به ساخت روبات پرنده اي شده اند كه به خاطر دارا بودن ويژگي هاي منحصر به فرد، گوي سبقت را از ٢ نمونه آمريكايي و ژاپني ربوده است.م اين خبر به خراسان مي گويد: شاهين روباتيك قادر است با سرعتي حدود ١٤ كيلومتردر ساعت پرواز كند و تا مسافت ٣٠ كيلومتر توسط راديو كنترل، هدايت شود و به خاطر به كارگيري مجموعه اي از فناوري هاي نوين و بي نظير از ديد رادار مخفي بماند.ارتفاع پروازي شاهين روباتيك ٤٠٠ متر است كه در نوع خود منحصر به فرد مي باشد. اين پرنده كه حاصل ٤ سال تلاش شبانه روزي و كارتحقيقاتي محققان كشورمان است، به خاطر كاربردهاي خاص ، به يك نهاد نظامي تحويل داده شده است.
مهندس مولوي كه طراح هوش مصنوعي با الگوريتم جديد ٣ بعدي در جهان نيز مي باشد و به همين خاطرهم به تازگي به عضويت تيم تحقيقاتي مايكروسافت در زمينه هوش مصنوعي درآمده است، مي گويد طرح وي بدون طي مراحل داوري به مرحله نيمه نهايي المپيك جهاني رايانه

 ماوس و صفحه كليد و در تلويزيون براي حذف تدريجي دستگاه كنترل استفاده مي شود. بدين شكل در واقع افراد با رايانه و تلويزيون سخن مي گويند و دستورها و فرمان هاي خود را به صورت گفتاري به دستگاه اعلام مي كنند كه بلافاصله اجرا مي شود.قرار است اين سيستم توسط يك شركت خارجي سازنده تلويزيون در ايران روي نوع خاصي از تلويزيون ها نصب شود.وي مي افزايد كه پيشنهاد مايكروسافت را براي فروش كامل حق مالكيت معنوي، ثبت امتياز و بهره برداري از طرح هوش مصنوعي به بهاي ١٩٧ ميليون دلار نپذيرفته است و با احساس ميهن پرستي خاص خود آن را به نام ايران به ثبت رسانده است ولي به دليل نبود پشتيبان و سرمايه گذار در ايران، ممكن است مجبور شود حق بهره برداري از آن را به يك شركت بزرگ خارجي بفروشد.
مسعود مولوي رئيس تيم پژوهشي ، تحقيقاتي پارسه اصفهان در مورد روبات هاي پرنده مي گويد: پروژه هاي دشوار طراحي و ساخت روبات هاي پرنده چند سالي است كه در كشورهاي پيشرفته شروع شده است به عنوان مثال ژاپن ٢ سال پيش موفق به ساخت روباتي كبوتري شده بود كه برخلاف تبليغات رسانه اي فراوان حداكثر ارتفاعي كه مي توانست پرواز كند، ٢ متر بود، طول بدنه اين روبات پرنده ١٤٥ ميلي متر و طول دو بال آن روي هم ٤٩٠ ميلي متر بود و حداكثر مي توانست با سرعت ٢ مايل در ساعت پرواز كند. بعد از روبات ژاپني ها پرده از ساخت يك روبات حشره در دانشگاه بركلي برداشته شد كه احتمالا براي س

ازمان سيا ساخته شده بود.اين حشره يك مگس روباتيك با نوسانات بال ٢٢٠ هرتز بود.
بدن حشرات و پرندگان داراي پيچيدگي زيادي است كه شبيه سازي الكترونيك آن ها را مشكل مي كند. پروژه ساخت اين مگس از مرحله مقدماتي تا ساخت نهايي حدود ٦ سال طول كشيد .يك مدل ديگر آمريكايي روبات پرنده نيز توسط ناسا در دانشگاه استنفورد ساخته شد كه وزن آن كمتر از ١٥ گرم است، حداكثر تا ارتفاع ٢ متري مي تواند پرواز كند و با راديو كنترل تنها تا مسافتي كه چشم قادر به ديدن آن است، كنترل مي شود. اين روبات پس از هر بار شارژ باتري حدود ٥ تا ٦ دقيقه مي تواند پرواز كند.