کتاب مکاترونیک و رباتیک

رباتیک را می توان ترکیبی از قدرت، کنترل، الکترونیک، مکاترونیک، مکانیک و برخی از گرایش های دیگر دانست به همین دلیل علاقه مندان به این حوزه باید اصول پایه در گرایش های ذکر شده را به خوبی فراگیرند، البته به لطف دسترسی آسان به منابع هم اکنون کتاب هایی چاپ شده است که با مطالعه آنها به راحتی می توانید اضلاع این چند ضلعی را در کنار هم قرار دهید، کتاب مکاترونیک و رباتیک آقایان هومان فرد و فتوحی یکی از این دست کتاب ها می باشد که البته از لحاظ کیفیت در سطح بالایی نگارش شده است.

تعریف رباتیک

رباتیک شاخه‌ای میان رشته ای از مهندسی و علم است که شامل مهندسی مکانیک، مهندسی برق و علوم رایانه و چند رشته دیگر می‌شود. ربوتیک شامل طراحی، ساخت، راه اندازی و استفاده از ربوتها می‌شود، همچنین مانند سیستم‌های رایانه‌ای، کنترل، بازخورد حسگرها و پردازش اطلاعات نیز در این گروه قرار می‌گیرند..
این فناوریها استفاده می‌شوند تا ماشین‌ها را به گونه‌ای ارتقا دهند که جایگزین انسان گردند. ربوتها می‌توانند در هر موقعیت و برای هر منظوری به کار بروند ولی امروزه بسیاری از آن‌ها در محیط‌های خطرناک ( مانند تشخیص و غیر فعال‌سازی بمبها )، فرایندهای تولید یا مکانهایی که انسان قادر به حیات نیست، استفاده می‌شوند. رباتها می‌توانند به هر شکل و قیافه‌ای باشند ولی بعضی از آن‌ها طراحی می‌شوند تا شبیه انسان به نظر برسند. گفته می‌شود که این کار به این دلیل صورت می‌گیرد تا رفتارهای این رباتها که از مردم عادی تقلید می‌شود، بیشتر مورد قبول قرار گیرد. تلاش می‌شود که رباتهای انسان نما بتوانند راه رفتن، حرف زدن، شناختن و مخصوصاً هر چیزی را که انسان می‌تواند انجام دهد، تقلید کنند. خیلی از رباتهای امروزی که از طبیعت الهام گرفته شده‌اند، در پهنه رباتهای مقلد موجودات زنده قرار می‌گیرند.

ایده ایجاد ماشین‌هایی که بتوانند به شکل خودکار کار کنند، به دوران قدیم بازمی گردد ولی تحقیق اساسی در مورد به کاربرد رساندن و استفاده‌های بالقوه از رباتها تا قرن بیستم انجام نشده بود. در طول تاریخ بارها خاطر نشان شده‌است که یک روز رباتها خواهند توانست رفتار انسان‌ها را تقلید کنند و کارها را به شیوه مشابه انسان انجام دهند. امروزه رباتیک یک حوزه از علم با رشد سریع است. هم‌زمان با ادامه پیشرفتهای تکنولوژی؛ تحقیق، طراحی و ساخت رباتهای جدید در خدمت اهداف عملی متعددی در حوزه‌های خانگی، صنعتی و نظامی انجام می‌گیرد.

ربات هایی با احساس

این طور به نظر می رسد که بیشتر پژوهشگران عرصه رباتیک قصد دارند تعامل بین انسان و ربات را افزایش دهند. به طور طبیعی، انسان ها موجودات دارای احساس هستند، اما آیا ربات ها هم می توانند احساس را تجربه کنند؟ یکی از احساساتی که برای کاربرد رباتیک روی آن تحقیق شد، احساس همدلی است. انسان ها می توانند همدلی کنند، اما برای همدلی کردن شما نیاز دارید احساس شخص دیگر را درک کنید و خود را جای او بگذارید. با توجه به این نکته، آیا یک ربات می تواند با انسان همدلی کند؟
کوزیما از ربات ها برای مدلسازی و فهم این که ارتباطات اجتماعی چگونه در انسان ها و حتی پستانداران رخ می دهد، استفاده می کند. مانند نوزادان، ربات ها احساسات را از طریق ارتباطات چشمی و با توجه مشترک، جایی که هر دو نفر به یک موضوع نگاه می کنند و سپس به هم می نگرند، انتقال می دهند. اینفنوید یک ربات به صورت نیم تنه بالایی بدن است که دارای صورت و چشم و لب است. این ربات صدای انسان را آنالیز می کند، اما زبان ها را نمی فهمد. دکتر کوزیما مطالعاتی درباره تعامل ربات ها با محققان و کودکان داشته و اوست که نمونه ای از ربات همدل را ایجاد کرد.

تاثیرات شغلی رباتیک بر جامعه

بسیاری از مردم از اینکه ربات‌ها تعداد شغل‌ها را کاهش دهند و افراد زیادی شغل خود را از دست دهند، نگرانند. نمی توان گفت این نگرانی بیجاست اما اگر تفکر ما روبه جلو باشد و سعی نکنیم یک کارمند ساده باشیم مسلما می توانیم به قدری خلاقانه زندگی کنیم که عملا سازنده یک ربات شویم، افرادی هم که به شکل کارمندی زندگی نمی کنند به دلیل جو رقابتی با میل خود و برای کسب درآمد بیشتر با شرایط جدید همراه می شوند و سعی می کنند از ربات ها به خوبی بهره بگیرند، به نظر بنده دید ما نسبت به موضوع اهمیت دارد وگرنه خود موضوع چالش منفی (در زمینه کسب و کار) به همراه نخواهد داشت، بهترین مثال هم اسنپ هست آیا با اسنپ تعداد افرادی که شغل خود را از دست دادند بیشتر از افرادی بود که از طریق آن تامین معاش می کنند!؟ مسلما خیر.

فهرست کتاب مکاترونیک و رباتیک

فصل ۱: آشنایی با مسابقات رباتیک

مسابقه ربوکاپ
تعقیب خط معمولی
تعقیب خط مغناطیسی
تعقیب خط ویژه
مین یاب خودکار
مین یاب کنترل از راه دور
میکروماوس
جنگجو

فصل ۲: مکانیک ربات

بدنه (شاسی)
سیستم حرکت ربات
پارامترهای موثر در انتخاب موتور ربات
مقایسه انواع موتورها
عملکرد یک موتور DC
تهیه موتور DC
سرو موتور
عملکرد یک سرو موتور
موتور پله ای
عملکرد یک موتور پله ای
انتخاب نوع موتور پله ای (تک قطبی، دو قطبی)
اندازه یک موتور پله ای
نیم پله
معیارهای انتخاب موتور
انواع چرخ ها
موارد مهم در انتخاب چرخ

فصل ۳: الکترونیک ربات

جریان الکتریکی
جریان مستقیم و متناوب
بسامد یا فرکانس جریان
ولتاژ یا اختلاف پتانسیل
مقاومت الکتریکی
تعیین مقدار مقاومت های ثابت
مقاومت متغیر
اتصال سری مقاومت ها
اتصال موازی مقاومت ها
تقسیم ولتاژ
ساختمان خازن
انواع خازن
شارژ یا پر کردن یک خازن
تخلیه یک خازن
اتصال خازن ها
بستن خازن به صورت موازی و سری
کاربرد خازن
کلید (سوئیچ)
دیود
ترانسفورماتور
منبع تغذیه
یکسوکننده ها
رگلاتورها
ترانزیستور
رله
درایور موتور
نیروی محرکه القایی
سنسورها
آپ امپ

فصل ۴: برنامه نویسی ربات

معرفی میکروکنترلرها
میکروکنترلر چیست؟
ساختمان داخلی میکروکنترلر
تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلرها
عیب میکروکنترلرها
میکروکنترلر PLC
میکروکنترلر AVR
پروگرام میکروکنترلر
بهره های کلیدی AVR
برنامه نویسی (Code Vision)
فایل های سرایند
متغیرهای قابل تعریف در برنامه
عملگرهای بیتی
عملگرهای منطقی
استفاده از درگاه های میکرو
شروع کار با کد ویژن
سورس کد برنامه در محیط کد ویژن

•  برنامه نویسی ربات

کتاب مکاترونیک و رباتیک با داشتن 110 صفحه مطالب تخصصی و البته تصاویری بسیار گویا می تواند به شما در رسیدن به رویای ساخت یک ربات هوشمند کمک شایانی نماید.