پایان نامه درمورد ، روباتهای، روبات، روباتها، روبوکاپ، فوتبال، روباتیک، شبیهسازی

میتوان در تقسیم بندی دیگری از لحاظ کاربرد آنها قرار داد که از این بین میتوان به روباتهای صنعتی، روباتهای خانه دار، روباتهای پزشکی، روباتهای سرویس دهنده، روباتهای نظامی، روبات های سرگرمی و … اشاره کرد.
همچنین روباتها از نظر سامانه حرکتی نیز قابل تقسیم بندی هستند که به طور خلاصه به صورت زیر قابل تقسیم می باشند:
روبات های ایستا (غیر متحرک)
روبات های متحرک
روبات های فضانورد
روبات های پرنده
روبات های دریا نورد
سایر روبات ها
دسته اول روباتهای ایستا میباشند( شکل1-1). بیشتر روبات های صنعتی موجود در کارخانهها ازین دست می باشند. بازوهای روباتیک و همچنین روباتهای پردازشگر و ابر محاسباتی از این دست روبات می باشند.

شکل SEQ شکل * ARABIC 1-1: مثال هایی از روبات های غیر متحرک
دسته بعدی روباتهای متحرک می باشند که بر روی زمین حرکت می کنند. این گروه شامل طیف گستردهای از روباتها می باشد :
روباتهای چرخدار
روباتهای زنجیردار
روباتهای پا دار
روباتهای دوپا (انسان نما)
روباتهای سه پا
روباتهای چهار پا
دیگر موارد
شکل 1-2 نشان دهنده نمونههای مختلف از روباتهای متحرک بر روی زمین است. دسته بعدی روباتهای فضانورد هستند که مخصوص فعالیت در فضاهای کم گرانش طراحی میشوند و مخصوص انجام ماموریت در سطح کرات دیگر و یا ایستگاههای فضایی میباشند. روباتهای کاوشگر فضایی از نمونههای این دسته هستند.

شکل 1- SEQ شکل * ARABIC 2 : نمونه هایی از روبات های متحرک بر روی زمین
روباتهای پرنده دسته بعدی روباتها هستند که پهبادها، هواپیما و بالگردهای بدون سرنشین از جمله این روباتها هستند. و در نهایت دسته آخر همانگونه که از نام آن پیداست مخصوص حرکت در سطح یا زیر آب طراحی میشوند. روباتهای دریانورد شامل انواع زیردریاییها، قایقها، و روباتهای ماهی میباشد. شکل های1-3، 1-4 و1-5 به ترتیب نشان دهنده نمونه هایی از روبات های فضانورد، پرنده و دریانورد میباشند. همانطور گه از تصاویر و توضیحات مشخص است، حوزه عملکرد روباتها در طراحی سامانه حرکتی آن نقش مستقیم دارد.

شکل 1- SEQ شکل * ARABIC 3 : کاوشگر کنجکاوی، ماموریت اکتشاف در مریخ

شکل 1-4 : نمونه هایی از روبات های پرنده

شکل 1-5 : نمونه هایی از روبات های دریایی
روباتهای انسان نما
از میان تقسیم بندیهای گوناگون ارائه شده در حیطه روباتیک، یکی از پرکاربردترین و مهمترین روباتها، روبات انساننما میباشد که از نظر تقسیمبندی در دسته روبات های پادار دوپا قرار میگیرد. این روباتها یکی از جذابترین و در عین حال پیچیدهترین حوزههای تحقیق در علوم روباتیک هستند [1-3]. درجه آزادی بالا، دینامیک پیچیده و مسائل تعادلی این روبات را به یکی از پیچیدهترین روباتها تبدیل کرده است به طوری که تحلیل و مدلسازی آن به آسانی امکان پذیر نمیباشد.
روبات انساننما همانطور که از نام آن پیداست به روبات خودکاری گفته میشود که شبیه انسان است. به این معنا که از لحاظ ظاهری دارای دو دست، دو پا و سر باشد. البته این شباهت به فراخور کاربرد میتواند بیشتر وارد جزئیات شود به این صورت که چشم، دهان، انگشتان و سایر اجزای بدن نیز به آن افزوده شود (شکل1-6). همچنین این روبات دارای حسگرهای پیشرفتهای جهت درک محیط اطرافش میباشد و دارای پردازشگرهایی پیشرفته جهت پردازش دادههای دریافتی از محیط است. با پیادهسازی الگوریتمهای پیشرفته و استفاده از حسگرها، این روبات قادر خواهد بود به تقلید رفتارهای انسانی دیدن، شنیدن، یادگیری از محیط و دیگر تواناییهای ذهنی انسان نیز بپردازد. به طور مثال با استفاده از حسگر بینایی و الگوریتمهای مربوطه میتواند افراد یا اشیا را در محیط تشخیص دهد، به سمت آنها حرکت کند، اشیا را جابهجا کند یا با استفاده از حسگر شنوایی و الگوریتمها و سیستمهای پردازش گفتار، به گفت و گو با انسان بپردازد و تواناییهایی دیگر ازین دست. به همین دلیل این شاخه از روباتیک به یکی از جذابترین و به روزترین شاخههای این علم تبدیل شده است که ذهن دانشمندان زیادی را به خود مشغول کرده است و همچنین کشورهای پیشرفته سرمایه گذاری های فراوانی در این زمینه انجام دادهاند.

شکل 1-6 : نمونههایی از روباتهای انساننما
این روباتها برای آینده صنعت و تحقیق در زمینه روباتیک اهمیت فراوانی دارند. از جمله کاربردهای پیش بینی شده برای این روباتها در آینده کار در کارخانهها، منازل، شرکت در عملیات امداد و نجات، بازی فوتبال و در سطوح بالاتر استفاده از آنها در عملیات های نظامی و استراتژیک میباشد. روشهای هوش مصنوعی قابل پیادهسازی در این روباتها علت اصلی علاقه محققین هوش مصنوعی به این زمینه است به طوری که فوتبال روباتهای انساننما مدتی است که در مجامع علمی به عنوان بستری مناسب جهت پیاده سازی و آزمایش روشهای هوش مصنوعی جایگاه مناسبی پیدا کرده است و گرایش به انجام تحقیق در این زمینه با استقبال چشمگیری روبرو بوده است.
روبوکاپ، انگیزه ها و اهداف
روبوکاپ عنوان مسابقاتی درزمینه دانش روباتیک وهوش مصنوعی است که بصورت سالیانه توسط فدراسیون بین‌المللی روبوکاپ برگزار می شود. روبوکاپ بزرگترین اقدام بشر در جهت عملیاتی شدن تحقیقات در حوزه هوش مصنوعی و روباتیک است. این مسابقات با فراهم آوردن چارچوب های مشخص و استاندارد، زمینه مناسبی جهت طراحی، پیاده سازی و ارتقای الگوریتم های هوش مصنوعی فراهم آورده است. ایده برگزاری روبوکاپ برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ توسط پروفسور آلن مکورث از کانادا در مقالهای تحت عنوان روباتهای بینا مطرح گردید. در 1993 گروهی از محققان کشور ژاپن به بررسی امکانپذیری برگزاری مسابقه فوتبال روباتها پرداختند که این بررسی‌ها منجر به تأسیس رقابتهای Robot J-League (که بعدها به روبوکاپ تغییر نام داد) شد. رقابت های روبوکاپ درسال 1996 بصورت رسمی آغازبکارکرد. هدف از برگزاری این مسابقات غالبا به صورت زیر مطرح شده می شود :
” در سال 2050 میلادی، یک تیم فوتبال از روباتهای هوشمند، در یک مسابقه رسمی با رعایت کلیه قوانین فیفا مقابل آخرین تیم قهرمان فوتبال انسانها به پیروزی خواهد رسید. “[4]
این مطلب شاید تا حدود زیادی خوشبینانه و غیر ممکن باشد اما تاریخ علم در موارد گوناگون اثبات کرده است که هر آنچه قابل گنجایش در تخیل بشر باشد، در آینده قابل دسترسی است کما اینکه پیشرفتهای قابل توجه در زمینه مسابقات روبوکاپ در همین مدت کوتاه نیز مؤید این امر میباشد. البته روبوکاپ علاوه بر این هدف بلند مدت، اهداف کوتاه مدتی را نیز دنبال میکند که در واقع ایحاد بستری مناسب و رقابتی جذاب جهت ارتقای روباتیک و هوش مصنوعی و همچنین افزایش گرایش عمومی به هوش مصنوعی و روباتیک با استفاده از جذابیت های مسابقات روبوکاپ میباشد[5]. روبوکاپ دربر گیرنده طیف وسیعی از تحقیقات در زمینههای هوش مصنوعی و روباتیک است که از جمله آنها می توان به مفاهیمی چون یادگیری ماشین، بینایی ماشین ، پردازش تصویر، عمل در محیطهای چند عاملی، هوش مصنوعی توزیع شده، کنترل هوشمند روباتها و مفاهیم دیگر از این دست اشاره کرد[6]. به همین منظور سازمان جهانی روبوکاپ شاخههای مختلفی که هر یک در برگیرنده طیفی از مفاهیم بالا میباشد را معرفی کرده است. لیگ روباتهای انساننما، روباتهای امدادگر، روباتهای مینیاب، روباتهای فوتبالیست اندازه متوسط، روباتهای فوتبالیست اندازه کوچک، شبیهسازی فوتبال و شبیهسازی امداد و نجات تعدادی از مهمترین این مسابقات میباشد[7].
لیگ شبیهسازی فوتبال شامل دو بخش مهم شبیهسازی دو بعدی و شبیهسازی سهبعدی میباشد. در محیط دوبعدی فضای مسابقه شبیه به یک تصویربرداری هوایی از محیط مسابقه است، به این ترتیب که عملکرد هر شی از محیط به فضایی دو بعدی نگاشته میشود و روباتها به شکل دایره دیده میشوند. در چنین فضایی اهمیت ویژگیهای محیطهای سه بعدی مانند جاذبه، مسئله حفظ تعادل و… از بین میرود. اما در محیط سهبعدی تمامی ویژگیهای یک زمین بازی واقعی در نظر گرفته میشود. در این محیط روبات ها به شکل انسان هستند در نتیجه تمامی مسائل مطرح درباره انسان، در مورد این روباتهای انساننما نیز صدق میکند و این شاخه زمینه گسترش فعالیت در حیطه روباتهای انساننما را فراهم آورده است. این فعالیتها شامل کار بر روی تواناییهای سطح بالا و سطح پایین روباتهای انساننما میباشد که زمینه ورود الگوریتمهای هوش مصنوعی را فراهم میکند. شکل 1-7 محیطهای شبیهسازی فوتبال دوبعدی و سهبعدی را نشان میدهد. این دو بخش بر مبنای استفاده از یک سیستم شبیهساز بنا نهاده شدهاند که در ادامه به معرفی آن خواهیم پرداخت.

شکل1-7 : محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی

شکل1-8 : محیط های شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی
نرم افزار شبیهسازی و مدل روبات
1-4-1- شبیهسازی
نرم

متن کامل در سایت homatez.com

About: admin