جستجو در تالارهای گفتگو

گارسون آهني ترجمه؛ نسترن صائبي بعضي ها آرزو مي کنند قله اورست را فتح کنند و بعضي ها روياي رئيس جمهور شدن را در سر مي پرورانند، اما روياي «ريچارد گرين هيل» ساخت روباتي چندمنظوره است که بتواند يک فنجان قهوه بياورد. «گرين هيل» يک طراح خلاق انگليسي است که براي سرگرمي، به اختراعات غيرعادي دست مي زند. او سال ها وقت آزاد خود را در مغازه کوچکش در شمال لندن با سر و کله زدن با ابزار و وسايل الکترونيکي گذراند که از زباله ها پيدا کرده بود. «گرين هيل» نه سرمايه و مدرک دارد و نه پشتيباني مراکز دانشگاهي و تحقيقاتي را پشت سر خود مي بيند، اما او نابغه يي است که شيفته ابتکارات خود است. اين روزها در شرکت شدوروبات، 11 نفر در همان مغازه کوچک در شمال لندن فعاليت مي کنند و يک گروه مهندسي منظم را شکل داده اند. پروژه «گرين هيل» از بسياري از پروژه هاي روباتيک دولت يا نهادهاي آکادميک که از دهه 80 يا 90 ميلادي آغاز شده، بيشتر دوام آورده است و مشتريان پروپا قرصي مانند آژانس فضايي ناسا، دانشگاه کارنگي ملون امريکا و دانشگاه بيلفلد آلمان به دنبال آن هستند. اما ابداع ارزشمندي که چنين نهادهايي را به سوي خود کشيده، يک «دست روباتيک» است. «ريچ واکر» مدير فني شدوروبات مي گويد؛ «در اين سال ها خيلي از مردم مي گفتند ابداع چنين روباتي غيرممکن است و ظرف پنج يا 10 سال آينده اثري از شما باقي نخواهد ماند يا فعاليت هاي روباتيک را کنار خواهيد گذاشت. ما هم در جواب پاسخ داديم بالطبع نمي توانيم به پروژه هاي بزرگ فکر کنيم، چون سازمان ها در انگليس زياد دوام نمي آورند که بتوانند پروژه هاي بلندمدت ارائه دهند.» اما شدوروبات تا به حال دوام آورده است، چون اين شرکت نه هزينه هاي بالايي دارد و نه دست به توليدات بزرگ زده است. اين در حالي است که 90 درصد از کارکنان اين شرکت را مهندسان تشکيل مي دهند. «واکر» مي افزايد؛ «ما يک دست ساخته ايم، چون «دست» چيزي است که روبات ها براي انجام تمام کارهايشان به آن نيازمندند.» «گرين هيل» تا سال 1998 تمرکز خود را روي ساخت يک روبات دو پا معطوف کرده بود. اما جدا از پيچيدگي روبات هاي انسان نما، «گرين هيل» به فعاليتي که با تجارت سر و کار داشته باشد، علاقه يي ندارد و پروژه او هم به سرمايه گذاري کلاني نياز داشت. او با شروع تحصيلات خود در دانشگاه کمبريج در سال 1989، کار در شرکت شدوروبات را در تعطيلات تابستاني و با کمک هزينه دانشگاه آغاز کرد. «گرين هيل» در اين باره مي گويد؛ «پس از فارغ التحصيلي به طور داوطلبانه در شدوروبات مشغول کار شدم، چون فقط و فقط از اين کار لذت مي بردم. هر کسي که به اين شرکت تحقيقاتي پيوسته، ديگر از آن دل نکنده است.» اما شدوروبات زماني مطرح شد که طرح هاي «واکر» توانست اين شرکت را در سال 1998 به جايزه اسمارت دپارتمان اصلاح تجاري، شرکت ها و رگولاتوري انگليس (dberr) برساند. در واقع همين زمان بود که شدوروبات ساخت اولين محصول اساسي خود را آغاز کرد؛ دست روباتيک. «واکر» مي گويد؛ «ما مي دانستيم فناوري ماهيچه کامپيوتري ما مي توانست حرکات دست يک انسان را تقليد کند.» اسکلت اولين دست اين شرکت که هم اکنون به ديوار آويخته شده، از چوب ساخته شده است. اين در حالي است که اسکلت مدل هاي کنوني، فلزي است و کف دست و انگشتان از استيل، آلومينيوم و پلي کربن ساخته شده است. اين دست همچنين نزديک به چهار کيلوگرم، يعني 10 برابر دست انسان، وزن دارد. اما دست هاي روباتيک شدوروبات حتي ناخن دارند و از دقت بالايي برخوردار است. به گفته «واکر» طراحي چنين محصولي سال ها به طول انجاميده است. شرکت شدوروبات مدل کنوني دست روباتيک خود را روي وب سايت شان به نمايش گذاشته و در حالي که کار روي ايده اوليه محصولات بعدي را آغاز کرده بود، دو دانشگاه بيلفلد و کارنگي ملون با آنها تماس گرفتند. «واکر» مي گويد؛ «دانشگاه بيلفلد دست ما را خريد، چون دستي بهتر از دست سه انگشتي خود مي خواستند.» اما «گرين هيل» کاري با خريد و فروش ندارد و در عوض سفري به شمال غربي انگليس را تدارک ديد تا بهتر بتواند به کار خود برسد. «گرين هيل» در اين باره مي گويد؛ «من نمي توانم در شلوغي و هرج و مرج زندگي روزمره، به کار خود بپردازم.» وي در ادامه مي افزايد؛ «پيش از اين شغل اسمي من اداره يک کتابخانه به کمک همسرم بود. همسرم «سالي»، قهرمان زندگي من است.» او در حالي که بيشتر مسووليت هاي کتابخانه را بر عهده گرفته بود، به من فرصت داد بدون اينکه هيچ پولي دربياورم، مشغول کارهاي روباتيک خود باشم. به اعتقاد «گرين هيل» بدنه فيزيکي دست روباتيک اين شرکت اهميت زيادي دارد. وي مي گويد؛ «درست است که حس لامسه، ادراک اطلاعات، يادگيري و ذخيره سازي در ساخت اين دست مهم است، اما زماني که خود دست را با بخشي از توانايي هايش به نمايش بگذاريد، هزاران دپارتمان و دانشگاه به کارتان علاقه مند مي شوند و از کارتان استقبال مي کنند.»

هواژول سبکترين ماده جهان AEROGEL The lightest solids in the World در این مقاله قصد آن داریم که به معرفی سبکترین ماده جامد جهان موسوم به هواژل . ویژگی های این ماده و برخی از کاربردهای آن در صنعت خصوصاً مهندسی مکانیک و هوافضا چالش ها و افق های فراروی این ماده بپردازیم . هواژل که در حدود هفت دهه پیش کشف و ساخته شده است. دارای ویژگی های بسیارجالب است که سبب شده بسیار مورد توجه دانشمندان و مراکز تحقیقاتی مختلف و معتبر دنیا قرار گیرد. مبالغه نکرده ایم چنان چه بگوییم این ماده توانایی دگرگونی و متحول ساختن آینده ی مهندسی را دارد.ما در این مقاله درباره ی ماده ای بحث خواهیم کرد که قادر است انقلابی در مهندسی مخصوصاً مهندسی مکانیک ایجاد کند. مردم هنگامی که برای نخستین بار هواژل را می بینند اغلب یکه می خورند . آنها ضاهر شبح گونه ی هواژل را این گونه توصیف می کنند که شبیه یک تکه ابر دوست داشتنی یا دود منجمد شده است هواژل در برابر یک پس زمینه ی سفید رنگ تقریباً نا پدید می شود و در برابر پس زمینه ی تاریک رنگ آبی شبح گونه ای دارد . با این اوصاف شاید به نظر می رسد که هواژل ماده ای با ساختار ضعیف و سست است. ولی حقیقت امراین است که به راحتی می توان آن را برید سوراخ کرد و یا بین دو انگشت خرد نمود هواژل سیلیسی ماده ای جامد شفاف و عایق گرماست که برای کاربردهای گوناگون می توان مفید باشد.همان گونه که از نام این ماده مشخص است هواژل بیشتر از هوا تشکیل شده است و سبکترین ماده ی جامد موجود در جهان است چگالی آن می تواند تا پنج میلیگرم بر سانتیمتر مکعب باشد یعنی چیزی در حدود سه برابر چگالی هوا (که این هم به خاطر ساختار فوق العاده ریز مقیاس آن است). هواژل دارای ویژیگی های غیر عادی ای می باشد مثلاً می توان آن را به شکل تخته.استوانه یا تقریباً هر شکل دلخواهی درآورد.بهترین ماده ی جامد ازنظر داشتن نارسایی گرمایی ( عایق حرارتی ) بوده و به صورت درون آن آهسته تر از محیط هوا انتشار می یابد در عین این که می توان وجود آن را از مه رقیق به رنگ آبی آسمانی تشخیص داد. با این همه تا حد زیادی شفاف بوده و اشیاء مختلف را می توان به وضوح از پشت یک تکه هواژل با ضخامت چندین سانتی متر مشاهده کرد. هواژل یکی از اندک موادی است که هم شفاف و هم متخلخل (اسفنجی)است. مساحت بیرونی بسیار زیادی دارد به طور معمول به اندازه ی 1000 متر مربع بر گرم که برابر است با مساخت شش زمین فوتبال به ازای یک اونس (حدود35/28 گرم) ماده. هواژل می تواند شفاف یا رنگی باشد سفت سخت و یا انعطاف پذیر باشد هنگام برخورد با یک سطح سخت صدای زنگ از خود تولید کرده و یا اصطحلاحاً با صدای تالاپ بیافتد . در آب حل شود و پا روی آب شناور بماند.هواژل سیلیسی (شیشه ی خالص) آشناترین شکل آن است. اما هواژل از بسیاری از اکسید های فلزی از جمله اکسید آهن ، قلع ، آلومین (اکسید آلومینیوم)، اکسید زیرکونیم ، اکسید تیتانیوم و اکسید منیزیم نیز ساخته شده است.همچنین هواژل هایی از ژلاتین پلیمرهای آلی،ژل های طبیعی . کربن نیز ساخته شده است هر چند که هواژل در حدود هفتاد سال پیش کشف شده است اما به تازگی به طور گسترده ای شناخته شده و در طول دهه ی 85 تا 95 میلادی چندین کاربرد گوناگون برای آنها پیشنهاد شده است . تعدادی از موارد کاربرد این ماده عبارتند از: 1. ساخت پنجره های ابررسانا (مافوق عایق) 2. ساخت حفاظ برای قطعات جاذب انرژی خورشیدی (کلکتورهای خورشیدی) 3. به عنوان مواد عایق برای یخچال ها آبگرمکن ها و لوله ها 4. ساخت آیینه ها و عدسی های شفاف و سبک جهت استفاده در دوربین ها و لوازم مشابه 5. هواژل ها می توانند به کاتالیزور برای واکنش های حالت گاز فرپالایه ها، الکترود های باتری ، دستگاه های آکوستیک (صداگیر) و حتی به عنوان حشره کش های ایمن و سالم به کار روند. هرچند همانند بسیاری از موادی که به تازگی به یک محصول تجاری فرایندی بسیار کند و دشوار است ولی امید است که در آینده ای نه چندان دور این ماده با کیفیت و قیمت مناسب وارد بازار مصرف شده تا در دسترس همگان بوده و جهت مصارف گوناگون مورد استفاده قرار گیرد. با تشکر از مهندس علیرضا فخار

چگونه يک ربات مسيرياب بسازيم مقدمه : براي ساختن يک ربات بايد آشنايي مقدماتي با 3 رشته مکانيک ، برنامه نويسي و الکترونيک آشنايي داشته باشيم . البته نيازي نيست در تمامي اين رشته ها خود تسلط داشته باشيم چنانچه شما عضو يک تيم هستيد هريک از اعضاي تيم بايد در مهارت خود تسلط داشته باشند تا شما به نتيجه دلخواه و ايده آل خود برسيد . در اينجا روش ساخت يک ربات همچنين تجربياتي را که در اين زمينه کسب کرده ام در اختيار شما قرار خوا هم داد . همانطور که گفته شد بحث ما شامل سه بخش است . 1. مکانيک 2. الکترونيک 3. برنامه نويسي مکانيک در مکانيک يک ربات مسير ياب چند بخش وجود دارد مکانيک ربات مسير ياب جزء ساده ترين مکانيک ها محسوب مي شود اين مکانيک شامل بخش هاي زير است. 1. شاسي (يا بدنه ) که تمام اجزاء روي آن قرار خواهند گرفت. 2. موتور ها 3. چرخ ها 4. برد سنسور 1. شاسي يا بدنه : اينستف بخش در ساده ترين حالت مي تواند يک طلق پلاستيکي يا چوب (تخنه سه لا) باشد که نسبتا سبک بوده و استحکام خوبي دارد . برد الکترونيکي شما روي آن پيچ مي شود و موتور ها وچرخ ها به آن وصل مي شود و برد سنسور در جاي خود قرار مي گيرد . 2. موتور ها : موتور هاي ربات يکي از مهمترين اجزاء ربات محسوب مي شوند از سه نوع موتور مي توان براي ربات استفاده کرد . موتور هايي که بايد در اين ربات ها استفاده شوند از نوع DC Motor مي باشند و مستقيماً نمي توان آنها را به چرخ وصل کرد مگر اينکه توسط گيرباکس از سرعت آنها کم شود و به قدرت آنها اضافه شود. 1. موتور هاي اسباب بازي ها و گيرباکس آن ها در ساده ترين حالت شما مي توانيد گيرباکس اسباب بازي ها را باز کرده و از آن ها استفاده کنيد فقط اگر از اين روش استفاده مي کنيد دقت کنيد گيرباکس ها کاملاً روان باشند و موتور ها نيز جريان کشي بالايي نداشته باشد . اگر موتور ها جريان کشي بالايي دارند بهتر است از يک موتور ديگر استفاده کرد . 2. گويي وپولي : روش ديگري که مي توان استفاده کرد استفاده از گويي وپولي ها است که از تسمه براي وصل کردن وتبديل دور استفاده مي شود اين روش هم خالي از مشکل نيست اين روش توصيه نمي شود . 3. موتور هاي گيرباکس دار : در اين موتور ها موتور و گيرباکس داخل يک مجموعه قراردارند و در دورهاي مختلف با توان هاي مختلف عرضه شده اند بهترين گزينه استفاده از اين نوع موتور ها مي باشد . چرا که يک مجموعه مطمئن است . بي صدا و حجم کمي را اشغال مي کنند و معمولا جريان کشي مناسبي دارند و تنها مشکل آن ها قيمت بالاي آن ها است . نکته 1 : دقت کنيد موتور هاي معمولي را مستقيماً به چرخ وصل نکنيد زيرا آن ها داراي سرعت بالا ( 2000 تا 3000 ) دور در دقيقه ولي قدرت لازم براي حرکت را ندارند . نکته 2 : شما در يک ربات مسير ياب به 2 موتور نياز داريد يکي براي موتور سمت راست وديگري براي موتور سمت چپ مي باشد . بهتر است موتور ها و چرخ ها در عقب ربات نصب شوند و چرخ هرزگرد و برد سنسور در جلوي ربات نصب شوند. 3. چرخ ها : براي يک ربات موفق مسير ياب چند نکته حائز اهميت است : 1. اندازه قطر چرخ ها 2. اندازه عرض چرخ ها 3. ميزان اصطحکاک چرخ با زمين 1. قطر چرخ ها : بهتر است اندازه چرخ ما طوري تعيين شود که با موتور ها هماهنگي کاملي داشته باشد چون هرچه قطر چرخ ها بيشتر باشد با يک دور چرخش موتور ربات به مقدار بيشتري حرکت کند و هرچه چرخ ها کوچکتر باشد حرکت ربات کمتر است . پس اندازه چرخ ها با سرعت ربات نسبت مستقيم دارد. 2. عرض چرخ ها بهتر است بين 1 تا 2 سانتي متر باشد چون هرچقدر عرض چرخ ها بيشتر باشد هم وزن چرخ بيشتر مي شود و سطح اصطحکاک بيشتري با زمين پيدا مي کند . 3. براي اينکه لاستيک ها سر نخورند بهتر است چرخي را انتخاب کنيد که اصطحکاک بسيار بالايي بازمين داشته باشد . نکته کنکوري : ساده ترين روش براي بالا بردن اصطحکاک چرخ با زمين استفاده از چسب برق از جهت چسبنده روي چرخ است که چرخ کاملاً برروي زمين بچسبد و اصطحکاک زيادي داشته باشد . چرخ هرزگرد : اين نوع چرخ چرخي است که فقط وظيفه حفظ تعادل ربات را بر عهده دارد و بايد کمترين اصطحکاک را بر با زمين داشته باشد تا در زماني که ربات به سمت راست يا چپ گردش داشت گشتاور کاملي داشته باشد يکي از نمونه هاي چرخ هرزگرد ساچمه يا بلبرينگ است . 4. برد سنسور : اين برد در جلوي رباب نصب مي شود و بايد فاصله استاندارد از سطح زمين را داشته باشد تا بهترين بازده از لحاظ وضعيت خط زير ربات را به ما ارائه دهد . نکات مهم درباره مکانيک و نوع بستن آن 1. حتماً مکانيک کاملا محکم بسته شود 2. چنانچه از چسب استفاده مي کنيد سعي کنيد از چسب به همراه بست استفاده کنيد 3. براي اتصال برد ها به بدنه اصلي حتماً از پيچ و مهره و يا Spacer و مهره استفاده کنيد 4. براي محکم شدن اتصالات و جلوگيري از بازشدن آنها از واشر فنري استفاده کنيد 5. در جاهايي که ممکن است مهره يا Spacer باعث اتصالات در مدار شما شوند از واشر فيبري استفاده کنيد الکترونيک نکته : • سعي کنيد از فيبر هاي سوراخ دار براي برد اصلي استفاده نکيند به اين دليل که سيم هاي زيادي استفاده مي شود و چنانچه يک سيم قطع شود ربات شما به درستي کار نمي کند . • به اين نکته توجه داشته باشيد مدار الکترونيکي شما حتما در مقابل نويز مقاوم باشد چون مدار درايور موتور و DC موتور ها نويز شديدي در مدار ايجاد مي کنند • چنانچه در طراحي و ساختار مدار و IC تجربه نداريد بهتر است از برد هاي آماده يا برد هاي آموزشي استفاده کنيد الکترونيک مدار ربات مسير ياب از بخش هاي زير تشکيل شده است 1. مدار تغذيه 2. مدار درايور موتور 3. بخش خروجي ها 4. ميکروکنترلر 5. مقايسه گر هاي آنالوگ 6. مدار برد سنسور

برای دانلود رو لینک زیر کلیک کنید download