كيف تصنع روبوتك - الدرس 2: تصميم الروبوت

كيف تصنع روبوتك - الدرس 2: تصميم الروبوت

image001

تعلمنا في الدرس السابق عما نعنيه بالروبوت ومهام الروبوت.والآن حان الوقت لتحديد

التصميم المناسب للروبوت الذي تود إنشاءه. نتكلم هنا عن ما يسمى بـ"الرؤية"، أي عن مظهر

الروبوت وطبيعة عمله.

 

اختيار التصميم المناسب للروبوت  

أنواع الروبوتات قد تكون غير محدودة لكن نشير إلى الأكثر شيوعا منها:

                         دبابات، رباعيات الدفع، شاحنات ومشاة

                         طائرات نفاثة، هيليكوبتر، مروحية ومنطاد

                         مراكب مائية، غواصات وروبوتات عوامة

                         روبوتات متعددة ومشتركة الاختصاصات

                         اليد أو الذراع الآلي الصناعي

 

كما أشرنا أن الهذف من وراء هذا الدرس هو مساعدتك على تعيين نوع الروبوت الذي تود إنشاءه. قد تكون متضارب الافكار عن مهام روبوتك الذي تريد منه أن يحققها، لكن قم أولا بتحديد نوع الروبوت من خلال هذا الدرس.

 


 

روبوتات أرضية

الربوتات الأرضية، وخصوصا ذوات العجلات منها، هي الأكثر شعبية بين المبتدئين والأقل تكلفة. في حين يبقى الانسان الآلي الأكثر تعقيدا بسبب ما يتطلبه من تزامن وحرية في حركة محركاته الكهربائية ومجساته الاستشعارية.

 

ذوات العجلات

image002

إيجابيات

l          رخيصة

l          تصميم بسيط

l          سهلة الانشاء

l          وفرة في اختيار الأشكال

l          اختيار ممتاز للمبتدئين

سلبيات

l          قابليتها للانزلاق

الأكثر شعبية هو استعمال 3 أو 4 عجلات لخلق الحركة عند هذا النوع من الروبوتات. لكن قد يستعمل أكثر من هذا عند سداسيات الدفع مثلا (نوع من الدبابات ذي 6 عجلات) أو حتى عجلتين فقط عندما نتكلم عن روبوت قادر على تحقيق التوازن بنفسه. السر من وراء استخدام 4 أو 6 عجلات هو التقليل من حالات الانزلاق التي قد تتعرص لها المركبة.

 

 


 

ذوات العجلات المسننة

image003

إيجابيات

l          تماسها المباشر مع الأرض يقلل من نسبة الانزلاق بشكل كبير.

سلبيات

l          ضرر للأرض كبير خصوصا عند دورانها.

l          يؤدي استعمال السلاسل المدببة إلى تقليل من حرية استخدام محركات أخرى.

l          بناء ميكانيكي صعب.

الجنازير أو العجلات المدببة هي ما يستعمل غالبا من طرف الدبابات. الغرض من هذا النوع هو التقليل من الانزلاق في الرمال أو الحصى. ويمكن للمدعومة منها ببعض انظمة المرونة أن تتلاءم مع الأرض الوعرة.

أخيرا، معظم الناس يميلون إلى الموافقة بمظهرها الشرس والعدواني وهو ما ألفناه في الحروب.

 

 


 

ذوات الأرجل

image004

إيجابيات

l          محاداتها للطبيعة.

l          القدرة على تجنبات عقبات كبيرة واستكشاف المناطق ذات التضاريس الوعرة.

سلبيات

l          صعوبة الانشاء الميكانيكي والإليكتروني والبرمجي.

l          بطاريات ذات حجم صغير

l          مرتفع التكلفة

ازداد الاقبال على هذا النوع من الروبوتات مؤخرا لما تملكه من محاكاة للطبيعة وكذلك المرونة العالية التي يمتاز بها استخدام الأرجل للتجول واستكشاف المناطق المعقدة كبيئة الانسان.

كثير من الهوات يفضل انشاء روبوتات سداسية الأرجل للحفاظ على التوزان. أما إنشاء روبوت ذي رجلين فقط فهو أمر صعب لتحقيق التوازن خصوصا عند المبتدئين. لكن ليس مستحيلا فمن أصر على باب فتحه ولو كان من حديد. أليس كذلك!

 


 

 روبوتات هوائية

 

image005

 إيجابيات

l          سهولة الحصول على نموذج من هذه الربوتات.

l          القوة في المراقبة من خلال الجو.

سلبيات

l          يمكن للاستثمار في هذا النوع أن يذهب هباء منبثا في أول تحطم للطائرة.

l          قلة المعلومات حول الطائرات تلقائية التحكم.

 فكرة طائرات بدون طيار تستهوي فضول الكثير من الهوات وهي في متناولهم أيضا. لكن قد تكون صعبة شيئا ما للمبتدئين. غالبا ما نجد نوعين من هذه الروبوتات. منها ما يتحكم به عن بعد كالطائرة بدون طيار وأخرى تلقائية.

 


 

روبوتات مائية

 

image006

إيجابيات

l          ثلثي كوكبنا عبارة عن مياه وبالتالي يوجد العديد ما يمكن استكشافه.

l          تصميم الخواصات موحد تقريبا.

l          ممكن ان تستعمل أو تختبر في حوض سباحة.

سلبيات

l          امكانيات فقدان الروبوت كثيرة.

l          معظم المركبات الاليكترونية لا تحب الماء.

l          يتطلب الغوص في عمق أكبر من 10 أمتار أبحاث واستثمارات.

l          قلة المعلومات في هذا الميدان.

l          دمج محدود لتقنية الاتصالات اللاسلكية.

 

 

رغم أنها تجذب عددا قليلا من الهوات إلا أنها شهدت في الآونة الأخيرة إقبالا ملحوظا من بعض الهوات والمعاهد والشركات. الروبوت المائي المنظف لحوض السباحة هو من الأمثلة العملية للروبوتات المائية في هذه الأيام.

 


 

روبوتات متعددة

 

image007

إيجابيات

l          مصممة ومنشئة لتلبية احتياجات محددة

l          متعددة المهامات

سلبيات

l          احتمال ارتفاع التكلفة والتعقيد.

 

قد تكون فكرة الروبوت الذي تود إنشاءه لا تنتمي للمجالات السابقة الذكر.

تذكر أن الحكمة تقتصر في إنشاء أجزاء الروبوت متفرقة ليتم اختبارها منفصلة عند تقريرك لإنشاء روبوت متعدد الخصائص.

أمثلة من هذه الروبوتات تتمثل في تصاميم الأفاعي والحوامات وأخريات.

 


 

روبوتات الأذرع والمقابض

 

image008

إيجابيات

l          تصاميم متعددة من بسيطة إلى معقدة.

سلبيات

l          غير متنقلة.

ابتدأ مجال الروبوتات أساسا بتطوير الذراع والمقبض الآليين. كما أنهما يمثلان أحسن وسيلة للروبوت فيما يخص تفاعله مع البيئة المستكشفة.

 

 


 

مثال حي

في حالتنا هذه، نريد أن ننجز دبابة مبرمجة تضم عدة مستشعرات إليكترونية ومقبض آلي.

نريد من مثالنا هذا أن يكون الروبوت قادرا على التجول في البيت وكذلك فوق الطاولات. ومن أجل تسهيل مهمتنا سنحتاج فقط لمحرك واحد للسلسة المدببة. الرسم التمهيدي CAD بالأسفل يبين ما نحتاجه.

.image009

 

 


ترجمة وتحرير: محمد السهلي

 

المراجع

 

 

التعليقات   

 
amr ali
0 # amr ali 2016-08-05 09:26
اقتبس عماد الحوامده:
اريد طريقه لصنع روبوتات تسطيع المشي وان كان التصميم بسيط و ايضا الهولوكبتر وشكرا.

اقتبس عماد الحوامده:
اريد طريقه لصنع روبوتات تسطيع المشي وان كان التصميم بسيط و ايضا الهولوكبتر وشكرا.

by
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
ياسين الجزائري
0 # ياسين الجزائري 2016-02-24 22:48
اريد صنع ذراع روبوت بسيطة
ماهي اهم الملاحضات الهامة
وماهي الطريقة و الوسائل المتبعة وشكرا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
عماد الحوامده
+1 # عماد الحوامده 2016-01-06 21:17
اريد طريقه لصنع روبوتات تسطيع المشي وان كان التصميم بسيط و ايضا الهولوكبتر وشكرا.
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top