به نام خدا
سنسور و رباتیک
استاد: علی طوفان زاده مژدهی
گرداورندگان : سعدی رمضانپور گنجه
و موسی صادقی راد
دانشگاه غیر انتفاعی گیل رستم اباد
سنسور
میکرو کنترولر
ربا تیک
مطالب ارایه شده
سنسور چیست؟
انواع سنسورها
سنسور های آنالوگ:
سنسور های دیجیتال:
تقسیم بندی سنسورها
سنسور محیطی
سنسور بازخورد
سنسور فعال
سنسور غیرفعال
سنسور تماسی
سنسورهای مجاورتی
سنسورهای بدنه
سنسور جهت یاب مغناطیسی
سنسورهای فشار و تماس
سنسورهای گرمایی
سنسورهای بویایی
سنسورهای موقعیت مفاصل
سنسورهای بیوالکتریکی
سنسورهای بدون تماس
سنسورهای القائی
سنسورهای نوری
سنسورهای خازنی
یک سنسور خوب
میکروکنترلر چیست
میکرو کنترلر
میکرو
کنترلر
روبـــــات
روبات چیست؟
موسسه بین المللی استاندارد روبات را بصورت زیر تعریف کرده است:
روبات وسیله ای است که
بصورت خودکار کنترل شود،
قابل برنامه ریزی مجدد باشد،
چند منظوره بوده و
با داشتن چندین درجه آزادی قدرت جابجائی داشته باشد.
روبات میتواند متحرک و یا ثابت باشد.
اهمیت روباتها
امروزه روباتها در انجام بسیاری از کارها به کمک انسان آمده و در برخی کارها نیز جایگزین آدمی گشته اند از جمله:
کار در کارخانه، اکتشافات فضائی، جراحی، بصورت دست آموز خانگی! و….
بطور کلی روباتها در کارهائی استفاده میشوند که خطرناک بوده ( مثل نیروگاههای هسته ای)، مشکل و تکراری باشند (مثل اغلب کار کارخانه ها) و محیط های کثیف (مثل داخل لوله ها).
روباتیک چیست؟
علم مطالعه روباتها را روباتیک مینامند.
تعریف جامعتر این علم را میتوان بصورت زیر نیز بازگو نمود:
روباتیک عبارت است از ارتباط هوشمندانه بین ادراک و عمل
قوانین روباتیک مطرح شده از سوى آسیموف:
اجزا یک سیستم روباتیک
ساختار مکانیکی شامل:
اتصالات بازو وبدنه، چرخها
محرک ها ئی که باعث حرکت روبوت میشوند نظیر
موتورها
سنسورهای مختلف برای ادراک محیط پیرامون روباتها نظیر:
سنسورهای فاصله، دوربین، لیزر و غیره
یک کنترلر کامپیوتری که سیگنالهای سنسورها را خوانده و با پردازش اطلاعات بتواند فرامین لازمه را برای محرک ها ایجاد نماید.
انواع روبات
•از دید کنترل :
01 کنترل از راه دور توسط انسان
02 خود کنترل: که از لحاظ درجه ی هوشمندی
به دو دسته ی زیر تقسیم می شوند.
Mind-less : این روبات ها کارهای تکراری را انجام می دهند.
Intelligent : این روبات ها هوشمند هستند و با عدم قطعیت مقابله می کنند.
•از دید فیزیکی و مکانیکی (تحرک پذیری) :
1. روباتهای ثابت
2 . روباتهای متحرک
سوالاتی برای اینده
نقش روبات هوشمند در دنیای فردا چیست؟
مردم چگونه با روباتها ارتباط برقرار خواهند کرد.
حق و حقوق روبات انسان نما در جامعه چیست؟
آیا روباتهای آدم نما دارای احساس انسانی خواهند بود؟
تبعات اخلاقی وجود روبات آدم نما در جامعه چیست؟
و….
جواب دهید؟
آیا روبات های آینده باید شبیه انسان باشند؟
RoboCup(Robot World Cup)
مجموعه ای از مسابقات و کنفرانس ها، محیطی پژوهشی و آموزشی
هدف اولیه:
ایجاد تیمی از روبات های فوتبالیست که در سال 2050 بتوانند تیم انسانها را شکست بدهند
فعالیت های فعلی:
کنفرانس های تخصصی
کنفرانس و مسابقات جهانی روبوکاپ
برنامه های تحصیلی
توسعه زیرساخت ها
مجموعه مسابقات روبوکاپ
روبوکاپ چیست؟
1992
مطرح شدن ایدهء رباتهای فوتبالیست توسط پروفسورAlan Mackworth استاد دانشگاه British Columbia
محققان ژاپنی به صورت مستقل توسعه فوتبال ربات ها و سیستم شبیه سازی را بررسی کردند.
1993
برگزاری مسابقات Robot J-League در ژاپن توسط Minoru Asada، Yasuo Kuniyoshi و Hiroaki Kitano
اولین فراخوان مسابقات جهانی اعلان و قوانین اولیه مسابقات مشخص شد .
توسعه نگارش صفر سرور فوتبال به زبان لیسپ و توسعه نگارش اول آن به زبان c++ توسط Ituski Noda
1995
اولین نمایش عمومی سرور فوتبال
تصمیم به برگزاری مسابقات پیش روبوکاپ 1996 در کنفرانس IJCAI
اعلان رسمی مسابقات 1997 در حاشیه کنفرانس IJCAI97
تاریخچه مسابقات روبوکاپ
1996
برگزاری کنفرانس IROS-96 در اساکا ژاپن و برگزاری مسابقات پیش روبوکاپ
8 تیم در لیگ شبیه سازی شرکت کردند.
نمایش ربات سایز متوسط
1997
نقطه ی عطفی در تاریخ هوش مصنوعی و رباتیک
شکست قهرمان شطرنج جهان توسط IBM Deep Blue
ارسال اولین ربات مسیریاب به مریخ به نام Sojourner
برگزاری اولین مسابقات و کنفرانس رسمی روبوکاپ
برگزاری مسابقات با حضور مجموع 40 تیم و 5000 شرکت کننده
تاریخچه مسابقات روبوکاپ
اهداف مسابقات روبوکاپ
اهداف
سرعت بخشیدن تحقیقات : وسیله ای برای سرعت بخشیدن تحقیقات در زمینه هوش مصنوعی و روباتیک با ارئه مسائلی جذاب و مشکل
هدف نمادین : مشکل اما دست یافتنی
پروژه برجسته:
نمونه: پروژه آپولو
جان اف کندی در 1961: فرود یک انسان در ماه و بازگشت آن به سلامت به زمین
جنبه اقتصادی و یا نظامی مستقیم در کار نیست.
"قدم کوچکی برای یک انسان و قدم بزرگی برای بشریت"
زیراهداف: تعریف هدف کلی روبوکاپ زیر اهداف دیگری ایجاد می کند.
تعریف یک مساله استاندارد: روبوکاپ مساله ای استاندارد برای آزمایس تئوریها الگوریتم ها و معماریهاست.
فدراسیون روبوکاپ
مسئول برگزاری مسابقات رسمی و سالیانه روبوکاپ
سازمانی بین المللی که در سوئیس ثبت شده است.
دارای ریئس، هیت ریئسه و هیئت اجرایی می باشد.
ریس فعلی : Minoru Asada از دانشگاه اساکا ژاپن
هیئت اجرایی شامل هیئت ریئسه و نمایندگان هر لیگ می باشد.
کمیته های ملی
اسکاندیناوی
آمریکا
فرانسه
ایتالیا
سازمان روبوکاپ
آلمان
هلند
سنگاپور
ژاپن
ایران
لیگ های رباتهای واقعی
لیگ ربات های اندازه کوچک
لیگ ربات های اندازه متوسط
لیگ ربات های سونی
لیگ ربات های انسان نما
لیگ ربات های امداد
لیگ نوجوانان
لیگ های شبیه سازی
شبیه سازی فوتبال
شبیه سازی امداد
آشنایی با لیگ های مختلف روبوکاپ
لیگ ربات های سونی-نمای کلی بازی
لیگ ربات های اندازه کوچک
لیگ ربات های اندازه متوسط – ربات
ویژگی های ربات
فضای اشغال شده توسط ربات
اندازه ربات
شکل ربات
وزن ربات
ربات های سنگین تر
رنگ ربات
شماره ربات
Top marker
ارتباطات
مکانیزم کنترل توپ
لیگ ربات های انسان نما – پنالتی
لیگ ربات های امداد
مسابقات
فوتبال
امداد
حرکات موزون
لیگ نوجوانان
لیگ شبیه سازی امداد
لیگ شبیه سازی فوتبال
لیگ دو بعدی
لیگ سه بعدی
لیگ مربی
لیگ ارائه
لیگ های شبیه سازی
شبیه سازی روباتهای امداد
مسائل و مشکلات عملیات امداد
مدیریت اطلاعات
جمع آوری اطلاعات دریافتی از مکان حادثه
اعتبارسنجی داده ها
ایجاد مدلی به روز و کامل از وضعیت مکان حادثه
مدیریت منابع، نیروها، و استراتژی امداد
مشخص کردن وظایف موجود
اولویت دهی وظایف
تخصیص نیرو، و منابع به وظایف مهم
تعیین استراتژی انجام وظایف
محدودیت انسان به عنوان نیروی امداد
سناریوی شبیه سازی
حالت عادی
آتش سوزی
خرابی ساختمانها
سوختن ساختمانها
صدمه مالی
مصدوم شدن افراد
مرگ شهروندان
عدم دسترسی به نقاط مختلف شهر
مدفون شدن شهروندان
آوار بر جاده
صدمه جانی
گسترش آتش
مسدود شدن جاده
عاملهای امداد
عاملهای امداد
نیروهای امداد و مراکز فرماندهی مستقر در محل حادثه
دارای قابلیتهای متفاوت
هدف نهایی
به حداقل رساندن آسیبهای جانی
به حداقل رساندن آسیبهای مالی
از طریق
جلوگیری از گسترش آتش
یافتن مصدومین، نجات آنها از زیر آوار و انتقال آنها به پناهگاه
برقراری جریان نرمال ترافیک شهری
مدلسازی حوادث
اثرات زلزله
فرو ریختن ساختمانها
(Brokenness)
مسدود شدن جاده ها
(Block)
اثرات آتش سوزی
سوختن ساختمانها
(Fieryness)
مصدومیت شهروندان و نیروها
(Health Point)
(Damage)
(Buriedness)
با تشکر از توجه شما