گشتاور و قدرت

کدام یک برای سریعتر راندن مهمتر است، قدرت یا گشتاور(Turaqe)؟

گشتاور چیست؟

گشتاور (Torque) نیرویی است که در جسم باعث دوران می شود. این نیرو عمود بر فاصله محوری، از مرکز جسم به آن وارد شده و موجب چرخش می گردد. مثل اینکه اگر یک آچار را روی پیچی قرار دهید و به آن نیرو وارد کنید پیچ شروع به چرخیدن می کند. اما اگر همان نیرو به طور مستقیم به پیچ وارد شود چون فاصله بازویی آن صفر است، اثری روی پیچ نمی گذارد.

اگر به جسمی در راستای محور یا مرکز آن نیرو وارد شود گشتاور صفر است.

 

فرمول گشتاور

 

گشتاور کمیتی برداری است و مقدار آن از حاصلضرب بزرگی نیرو در فاصله از مرکز به دست می آید. واحد آن در  N.m  SI   (نیوتن متر) یا ژول بر رادیان و در سیستم انگلیسی lb.ft می باشد.

 

Ƭ: گشتاور

F: نیرو

d: فاصله

 

Ƭ: گشتاور

E: انرژی

Ɵ: زاویه گردش (رادیان)

در SI یکای کار و انرژی، ژول است که این مقدار معادل است با اثر 1 نیوتن در1 متر، اما برای گشتاور از آن استفاده نمی شود. کار و گشتاور دو مفهوم کاملا جدا هستند که در ادامه بیشتر توضیح داده می شود.

 

تفاوت گشتاور و کار

 

 

با توجه به اینکه کار و گشتاور از ترکیب نیرو و جابه جایی حاصل می شود اما دو کمیتی متفاوت از هم می باشند. گشتاور نیرویی است که باعث گردش جسم می شود بدون آنکه جسم را جابه جا کند. ولی کار جابه جایی جسم در اثر اعمال نیرو می باشد.

شکل زیر را در نظر بگیرید، سه راه برای تعیین گشتاور حاصل از نیرو وجود دارد.

اولین نکته ای که باید به آن توجه کنید این است که گشتاور، در خلاف جهت عقربه های ساعت است و جسم را در این جهت می چرخاند. حال به شماتیک تجزیه نیرو و فاصله در سه شکل دقت نمایید :

روش1: گشتاور به سادگی با اندازه گیری طول میله ضرب در نیرو ضرب در زاویه میان نیرو و میله به دست می آید.

روش2: در این شیوه گشتاور از بازوی اعمال نیرو (فاصله عمود بر نیرو) ضرب در نیرو به دست آمده.                                              l=rsinƟ

روش 3: گشتاور با تجزیه مولفه عمودی نیرو ضرب در فاصله به دست می آید.

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ربات های انسان نمای سورنا و آسیمو

ربات‌های انسان نما، (به انگلیسی: Humanoid robot)‏ به ربات‌هایی گفته می‌شود که از لحاظ خصوصیت‌های ظاهری بسیار به انسان‌ها شبیه هستند. اینگونه ربات‌ها در محیط‌های انسانی و با ابزار ساخته شده توسط انسان، می‌توانند تعامل داشته باشند، برای مثال جسمی را بردارند و یا در محیط ِ کار، راه بروند.در حالت کلی، ربات‌های انسان نما از نظر ظاهری شبیه انسان و دارای سر و دو پا و دو دست هستند، در برخی از موارد هم اینگونه ربات‌ها علاوه بر موارد فوق دارای صورت، چشم و لب هم می‌باشند.

ربات سورنا ۱ و سورنا ۲ دو نمونه ربات انسان‌نما هستند که توسط دانشگاه تهران طراحی و ساخته‌شده‌اند. نام‌گذاری این ربات بر اساس نام سردار اشکانی؛ سورنا انجام گرفته‌است. ربات سورنا ۱ اولین ربات انسان‌نمای ایرانی ساخت دانشگاه تهران است که در تاریخ شنبه، ۲۴ آذر ۱۳۸۷، رونمایی شد. این ربات دارای ۱۶۵ سانتیمتر قد و ۶۰ کیلوگرم وزن است. ربات سورنا ۲ ربات انسان‌نمای ایرانی ساخت دانشگاه تهران است که قرار بر رونمایی آن در تاریخ شنبه، ۱۲ تیر ۱۳۸۹ بود ولی تنها به محمود احمدی نژاد رئیس جمهور ایران معرفی شد و رونمایی نشد. این ربات دارای ۱۲ درجه آزادی در پاها، ۸ درجه آزادی در دست‌ها و دو درجه آزادی در سر است. سورنا ۲ دارای قدی ۱۴۵ سانتیمتری، وزنی ۴۵ کیلوگرمی است. سورنا ۱ در سال ۱۳۸۷ ساخته شده‌است. سورنای ۲ محصول بیش از ۱۰ هزار نفر ساعت کار فشرده‌است.دینامیک غیرخطی، اینرسی بالا و حفظ تعادل و پایداری ضمن حرکت و تغییرات پیکربندی سورنا۲، مباحث سخت افزاری و نرم افزاری پیچیده‌ای را مطرح می‌سازد. این چالش‌ها، در طراحی، ساخت و کنترل ربات انسان‌نما با ابعاد بزرگ و وزن زیاد (مشابه انسان)، منجر به استفاده از فناوری‌های نوین و منحصربه فرد در سورنا۲ گردید. طراحی مکانیکی بدنهٔ سورنا۲ به گونه‌ای صورت گرفته‌است که بیشترین درجات آزادی قسمت‌های مختلف بدن تأمین گردد. جهت تأمین حرکت روان، با دقت بالا و بدون لقی مفاصل، از هارمونیک درایو استفاده شده‌است. علاوه بر تأمین پایداری به صورت دینامیکی، از سنسورهای فشار در کف پا نیز بدین منظور استفاده گردیده‌است.

آسیمو یک روبات انسان‌نما است که توسط شرکت هوندا ساخته شده‌است. آسیمو ۱۳۰ سانتیمتر قد و ۵۴ کیلوگرم وزن دارد و می‌تواند بر روی دو پا با حداکثر سرعت ۶ کیلومتر بر ساعت (۴٫۳ متر بر ثانیه) بدود. آسیمو توانایی خواندن (ترجمه) حرکات و حالات چهرهٔ انسان‌ها را دارد و می‌تواند مستقلاً پاسخ دهد. نام این ربات از مخفف عبارت «Advanced Step in Innovative MObility» برگرفته شده است. در حال حاضر ۴۵ واحد آسمیو در جهان وجود دارد. تولید هر یک از این واحدها ۶۳۸٬۱۸۶ یورو هزینه دارد. آسیمو در تحقیقات و توسعه هوندا، «مرکز تحقیقات بنیادی تکنیکی واکو»، در ژاپن ساخته شده است.

ASIMO at the Expo 2005

هوندا سری E، مجموعه‌ای از روبات‌های انسان‌نما بود که توسط مارک فولر طراحی و توسط شرکت هوندا بین سال‌های ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۱ ساخته شد. این مجموعه بعداً تحت عنوان هوندا سری P گسترش داده شد. دانش و تجربه به دست آمده از این ربات‌های آزمایشی منجر به ساخت روبات پیشرفته آسیمو توسط هوندا شد.

در داخل سر آسیمو ۳ میکروفون جاسازی شده‌است که به آسیمو امکان دریافت پیام‌های صوتی و همچنین امکان تشخیص جهت صدا را می‌دهد. آسیمو محیط اطراف خود را با دو دوربین می‌بیند. به واسطه این دوربین‌ها آسیمو توانایی تشخیص عمق و فاصله را نیز دارد. چشمان آسیمو در محلی قرار گرفته‌اند که هم سطح چشمان یک انسان بالغ در هنگام نشستن بر روی صندلی باشند. ۵ حس‌گر فراصوت در پائین کوله‌پشتی آسیمو تعبیه شده است. این حس‌گرها آسیمو را قادر می‌سازد که اجسام ثابت یا متحرک را در کناره‌ها و پشت خود تا فاصلهٔ ۳ متری تشخیص دهد. باتری لیتیوم-یون ۵۱٫۸ ولت، که در پشت آسیمو قرار گرفته او را قادر می‌سازد که با ۴ ساعت شارژ یک ساعت فعالیت کند. حس‌گر فراصوتی، لیزرهای فروسرخ و دوربین‌هایی که در قسمت میانی بدن آسیمو قرار دارند با تشخیص اشیا تا فاصله ۳ متری به او کمک می‌کنند تا به راحتی در محیط حرکت کند. آسیمو تنها روبات انسان‌نما است که می‌تواند مستقل و بدون کمک از پله بالا و پائین رود.اندازه آسیمو به گونه‌ای در نظر گرفته شده است که به راحتی بتواند در محیط زندگی انسان به فعالیت بپردازد.

سایت رسمی ربات سورنا
مشخصات آسیمو
مشخصات آسیمو
لینک 1

فرا رسیدن ماه مبارک رمضان مبارک

میلاد امام حسن مجتبی(ع)،کریم اهل بیت بر تمامی مسلمین جهان مبارک باد.

انواع چرخ دنده و گیربکس 2

گیربکس یا چرخ دنده چگونه کار می کند؟

گیربکس ها یا چرخ دنده ها در خیلی از تجهیزات مکانِیکی کاربرد دارند. کارهای متفاوت بسیاری انجام می دهند ولی مهمترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است. این نقشی کلیدی است زیرا اغلب یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد می تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی گشتاور کافی را نمی‌تواند. بعنوان مثال پیچ گوشتی الکتریکی دنده کاهشی بسیار بزرگی دارد زیرا که نیاز به گشتاور پیچشی زیادی برای پیچاندن پیچ دارد. ولی موتور فقط مقدار کمی گشتاور در سرعت بالا تولید می کند. با دنده کاهشی سرعت خروجی کاهش اما گشتاور افزایش می یابد.

کار دیگری که چرخ دنده ها انجام می دهند تنظیم کردن جهت چرخش است. بعنوان نمونه در دیفرانسیل بین چرخ های عقب اتومبیل شما قدرت بوسیله میل محوری که به مرکز اتومبیل متصل است منتقل می شود و دیفرانسیل باید ۹۰درجه نیرو را بچرخاند تا در چرخها بکار برد.

پیچیدگی های بسیاری در انواع مختلف چرخ دنده وجود دارد. در این مقاله خواهیم آموخت که دندانه های چرخ دنده چگونه کار می کنند و درباره انواع مختلف چرخ دنده که در همه نوع ابزارهای مکانیکی یافت می شوند خواهیم آموخت.

 

 اصول اولیه

در هر چرخ دنده نسبت دنده با فاصله از مرکز چرخ دنده تا نقطه تماس تعیین می شود. به عنوان مثال در ابزاری با دو چرخ دنده، اگر قطر یکی از چرخ دنده ها ۲ برابر دیگری باشد، ضریب دنده ۲:۱خواهد بود. یکی از ابتدایی ترین انواع چرخ دنده که می توانیم ببینیم چرخی با برامدگی هایی بشکل دندانه های چوبی است.

مشکلی که این نوع از چرخ دنده ها دارند این است که فاصله از مرکز هر چرخ دنده تا نقطه تماس، وقتی که چرخ دنده می چرخد تغییر می کند. این بدان معنی است که ضریب دنده وقتی چرخ دنده می چرخد تغییر می کند. یعنی سرعت خروجی نیز تغییر می کند. چنانچه شما در اتومبیل خود از چرخ دنده هایی شبیه به این استفاده کنید، ثابت نگه داشتن سرعت در این شرایط غیر ممکن خواهد بود و شما دائما باید سرعت را کم و زیاد کنید.

دندانه های چرخ دنده های نوین پروفیل مخصوصی که دنده گستران (اینولوت Involute ) نامیده می شود استفاده می کنند. این پروفیل دارای خاصیت بسیار مهم ثابت نگه داشتن نسبت سرعت بین دو چرخ دنده است. در این نوع، همانند چرخ میخی بالا نقطه تماس جابجا می شود ولی فرم گستران دندانه های چرخ دنده این جابجایی را جبران می کند.برای جزئیات به این قسمت مراجعه کنید.در ادامه بعضی از انواع چرخ دنده ها را می بینیم.

 

 چرخ دنده ساده

چرخ دنده های ساده معمولی ترین نوع چرخ دنده می باشند. آنها دندانه های صافی دارند و بر روی محورهای موازی سوار می شوند. سابقا چرخ دنده های ساده بسیاری برای بوجود آوردن دنده های کاهشی بسیار بزرگی استفاده می شد.

چرخ دنده های ساده در دستگاه های بسیاری استفاده می شوند. مانند پیچ گوشتی الکتریکی، آبپاش نوسانی، ساعت زنگی، ماشین لباسشویی و خشک کن لباس. اما شما در اتومبیل خود تعداد زیادی از آن را نخواهید یافت زیرا چرخ دنده ساده واقعا" می تواند پر سروصدا باشد. هر وقت دندانه چرخ دنده یک دنده را با چرخ دنده دیگری درگیر کند دنده ها برخورد کرده و این ضربه صدای بلندی تولید می کند، همچنین فشار روی چرخ دنده را افزایش می دهد. برای کاهش دادن صدا و فشار روی چرخ دنده اغلب چرخ دنده ها در اتومبیل شما مارپیچی می باشند.

 

 چرخ دنده های مارپیچ

وقتی دو دنده بر روی سیستم چرخ دنده مارپیچ درگیر می شوند تماس از انتهای یکی از دنده ها شروع شده و بتدریج با چرخش چرخ دنده گسترش میابد تا زمانی که دودنده بطور کامل درگیر شوند.

درگیر شدن تدریجی چرخ دنده های مارپیچی را وادار می کند که آرامتر و ملایم تر از چرخ دنده های ساده عمل کنند.به همین دلیل چرخ دنده های مارپیچی تقریبا" در جعبه دنده های همه اتومبیل ها مورد استفاده قرارمی گیرد.

بعلت زاویه دنده ها در چرخ دنده های مارپیچ وقتی که دنده ها درگیر می شوند بار محوری بوجود می آورند. دستگاه هایی که از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می کنند یاتاقان هایی دارند که می توانند این بار محوری را نگه دارند.یک نکته جالب در مورد چرخ دنده های مارپیچ این است که اگر زوایای دندانه های چرخ دنده صحیح باشند می توانند روی محور عمودی سوار شده زاویه چرخش را روی ۹۰ درجه تنظیم کنند.

 

 چرخ دنده مخروطی

چرخ دنده مخروطی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که مسیر چرخش محور نیاز به تغییر کردن دارد و معمولا" برمحورهای ۹۰ درجه سوار می شوند ولی می توا نند طوری طراحی شوند که در زوایای دیگر نیز به همین خوبی عمل کنند. دندانه ها روی چرخ دنده های مخروطی می توانند صاف، مارپیچی ویا قوسی باشند. دندانه های چرخ دنده های مخروطی صاف در حقیقت مشکلی مشابه دنده چرخ دنده های ساده دارند که وقتی هر دنده درگیر می شود به دنده متناظر در آن لحظه ضربه می زند.

درست مانند چرخ دنده ساده، راه حل این مشکل انحنا دادن به دندانه های چرخ دنده می باشد. این دندانه های مارپیچی درست مانند دندانه های مارپیچی درگیر می شوند تماس از یک انتها ی چرخ دنده شروع می شود و به صورت تصاعدی در سرتاسر دندانه گسترش می یابد.

در چرخ دنده های مخروطی صاف و مارپیچی محورها باید بر هم عمود باشندو همچنین در یک صفحه واقع شوند. اگر شما دو محور را پشت چرخ دنده امتداد دهید همدیگر را قطع خواهند کرد. از طرف دیگر چرخ دنده های قوسی (hypoid gear) می توانند با محور ها در صفحات مختلف (محور های متنافر) درگیر شوند.

این خصوصیت در دیفرانسیل اتومبیلهای بسیاری استفاده می شود. چرخ دنده بزرگ مخروطی دیفرانسیل و چرخ دنده کوچک ورودی (پنیون) هر دو از نوع قوسی (هیپوئیدی) هستند. این به پنیون ورودی اجازه می دهد که پایین تر از محور چرخ دنده بزرگ مخروطی سوار شود. شکل بالا پنیون ورودی درگیر با چرخ دنده مخروطی بزرگ در دیفرانسیل را نشان می دهد. زمانی که محور محرک اتومبیل به پنیون ورودی متصل می شود پایین تر قرار می گیرد. این بدان معنی است که محور محرک در قسمت سواری جایی را اشغال نمی کند و فضای بیشتری برای سرنشینان و بار ایجاد می کند.

چرخ دنده های حلزونی (ترجمه از لیلا علیزاده ساروی)

چرخ دنده حلزونی هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به دنده کاهشی بزرگی باشد. برای چرخ دنده های حلزونی نسبت کاهش ۲۰:۱ و حتی تا ۳۰۰:۱ یا بالاتر از آن متعارف است.

 

 چرخ دنده حلزونی

بسیاری از چرخ دنده های حلزونی خاصیت جالبی دارند که چرخ دنده های دیگر ندارند: پیچ حلزون براحتی می تواند چرخ دنده را بچرخاند ولی چرخ دنده نمی تواند پیچ حلزون را بچرخاند و این بدان علت است که زاویه ی روی پیچ حلزون بقدری کم است که وقتی چرخ دنده سعی می کند آنرا بچرخاند نیروی اصطکاک بین چرخ دنده و پیچ حلزون آن را در جای خود نگه می دارد و مانع چرخش آن می شود.

این خاصیت برای ماشین هایی از قبیل سیستم های نقاله مکانیکی مورد استفاده است. آنهایی که خاصیت قفل کنندگی در آنها هنگامی که موتور نمی چرخد می تواند همانند یک ترمز برای نقاله عمل کند.

استفاده خیلی جالب دیگر چرخ دنده های حلزونی در دیفرانسیل تورسن (Torsen Differential) که در بعضی از اتومبیلها و کامیونهای بارکش با کارایی بالا استفاده می شود است.

 

 چرخ دنده و میله دنده

چرخ دنده و میله دنده برای تبدیل کردن حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می شوند. مثال کاملی از آن فرمان اتومبیلهاست . فلکه فرمان چرخ دنده ای که با میله دنده درگیر است را می چرخاند. وقتی که چرخ دنده می چرخد میله دنده را به چپ یا راست می لغزاند بسته به آنکه شما فرمان را به کدام سمت می پیچانید.

چرخ دنده و میله دنده همچنین در بعضی ترازوها برای گردش صفحه مدرجی که وزن شما را نشان می دهد به کار می رود.

 

 چرخ دنده خورشیدی و نسبت بین دنده ها

• هر مجموعه چرخ دنده سیارهای سه جزء اصلی دارد:

دنده خورشیدی

دنده سیاره ای و حامل دنده سیاره ای

دنده بزرگ حلقه ای (رینگی)

هر کدام از این سه جزء می توانند ورودی یا خروجی باشند یا می توانند ثابت نگه داشته شوند. انتخاب کدام قطعه ای برای کدام منظور نسبت دنده را برای چرخ دنده ها معین می کند. به یکی از چرخ دنده های سیاره ای منفرد نگاهی می اندازیم.

یکی از چرخ دنده های سیاره ای جعبه دنده ما یک چرخ دنده بزرگ حلقه ای با ۷۲دننده (کرانویل) و یک چرخ دنده خورشیدی با ۳۰دنده دارد. می توانیم نسبت دنده های بسیاری از این جعبه داشته باشیم.

همچنین قفل شدن هر دو جزء با هم همه ی قطعه را قفل خوا هد کرد و نسبت دنده ۱:۱خواهد شد.

توجه کنید که اولین نسبت دنده ای که در جدول بالا ثبت شده است کاهشی است یعنی سرعت خروجی از سرعت ورودی کمتر است. دومین نسبت دنده پرسرعت است یعنی سرعت خروجی بیشتر از سرعت ورودی است و آخری نیز دوباره کاهشی است ولی مسیر خروجی معکوس شده است. نسبت دنده های مختلف بسیاری از مجموعه چرخ دنده بالا می توان استخراج کرد ولی آنهایی که می بینید مربوط به جعبه دنده ی اتوماتیک می باشند. در پویا نمایی زیر می توانید مشاهده کنید:

پس این یکی از مجموعه های چرخ دنده است که می تواند همه ی این نسبت دنده های مختلف را بدون درگیر کردن یا خلاص کردن چرخ دنده های دیگر تولید کند. با دو تا از این مجموعه چرخ دنده ها در یک ردیف ما می توانیم ۴ دنده جلو و یک دنده عقب (معکوس) مورد نیاز در جعبه دنده را داشته باشیم.

 

 پروفیل چرخ دنده گسترانی (اینولوت)

درپروفیل دندانه های چرخ دنده گسترانی نقطه تماس ازنزدیکی یکی از دندانه ها شروع شده و با چرخش چرخ دنده نقطه تماس از آن چرخ دنده دور شده و به دیگری نزدیک می شود. اگر شما نقطه تماس را دنبال کنید، نشانگر یک خط مستقیم است که از یکی از چرخ دنده ها شروع شده و در کنار دیگری پایان می یابد.این بدان معنی است که شعاع نقطه تماس با درگیر شدن دندانه ها بزرگتر می شود.

قطر دایره گام قطر تماس موثر است. از آنجایی که قطر تماس ثابت نمی باشد قطر دایره گام واقعا فاصله تماس متوسط است. وقتی که دندانه ها ابتدا شروع به درگیر شدن می کنند دندانه چرخ دنده بالایی به دندانه چرخ دنده پایینی در داخل قطر دایره گام برخورد می کند.اما توجه کنید که آن قسمت از دنده بالا که با دنده پایین تماس پیدا می کند، در آن نقطه بسیار لاغر است. با چرخش چرخ دنده نقطه تماس به سمت قسمت ضخیم تر دندانه چرخ دنده بالایی لغزیده می شود. این امر دنده بالایی را به جلو رانده بنا براین جبرانی برای قطر تماس اندکی کوچکتر می باشد. با ادامه دادن دندانه ها به چرخیدن نقطه تماس دور تر شده حتی از قطر دایره گام خارج می شود. اما پروفیل دندانه های پایینی جبرانی برای این جابجایی است. نقطه تماس شروع به لغزیدن به سمت قسمت لاغر دندانه پایینی می کند مقدار کمی از سرعت چرخ دنده بالایی برای جبران قطر تماس افزوده شده، کم می کند. نتیجه نهایی این است که حتی اگر قطر نقطه تماس بطور ممتد تغییر کند سرعت ثابت باقی می ماند.بنابراین پروفیل دندانه چرخ دنده گسترانی یک نسبت سرعت دورانی ثابت تولید می کند.

 

انواع چرخ دنده و گیربکس

چرخ دنده

چرخ دنده ها یکی از پرمصرف ترین وسایل انتقال قدرت و حرکت هستند. مکانیزم چرخ دنده ها سیستمی است که حداقل از دو چرخ دنده تشکیل شده است که بصورت جفت کار می کنند. به همین دلیل آن را مکانیزم چرخ دنده می نامند. از نظر انتقال قدرت ، مکانیزم چرخ دنده شامل یک چرخ دنده محرک و یک یا چند چرخ دنده متحرک می باشد. معمولاً به کوچک ترین چرخ دنده مکانیزم ،پینتون و چرخ دنده دیگر چرخ می گویند.امروزه بیشتر دستگاه های موجود در صنعت دارای چرخ دنده هستند و با پیشرفت روز افزون صنعت ،چرخ دنده ها نقش انکار ناپذیری دارند. چرخ دنده ها بر حسب موقعیت مکانی محور ها نسبت به یکدیگر در شکل های گوناگونی طراحی و ساخته می شوند و حرکت چرخشی یک محور را به محور دیگر از طریق اتصال دندانه ها منتقل می کنند.

 

تاریخچه

 

تاریخچه چرخ دنده ها حدود سه هزار سال پیش برآورد می شود. در تمدن های قدیم برای نخستین بار چرخ دنده های چوبی ساخته شد. رومیان چرخ دنده های چوبی را برای به حرکت درآوردن سنگ آسیاب ساختند. یک نمونه از بالابر چوبی برای انسان در شکل زیر نمایش داده شده است.

در قرن هجدهم و همزمان با انقلاب صنعتی در اروپا، نیاز شدید به چرخ دنده فلزی احساس شد ،که با استفاده از روش ریخته گری، چرخ دنده چدنی به تولید آن پرداختند. سپس ماشین تراش اختراع شد و به کمک این ماشین ها چرخ دنده های فولادی را تولید کردند.

 

 

در قرن نوزدهم ، با توسعه کشتی های بخار و ماشین های ابزار ، کاربرد چرخ دنده ها نیز توسعه یافت. با آغاز قرن بیستم ،خودرو و هواپیما بوجود آمد و دریچه نوینی در صنعت چرخ دنده سازی گشوده شد. مرحله به مرحله ماشین های نوین چرخ دنده سازی تولید شد و سبب ساخت چرخ دنده های مناسب ،با جنس های مختلفی شد. که امروزه این گونه شاهد این پیشرفت صنعتی چرخ دنده ها هستیم. در شکل زیر مشخصات یک چرخ دنده نشان داده شده است.

 

انواع چرخ دنده ها

چرخ دنده های ساده

 

این چرخ دنده ها ،ساده ترین نوع چرخ دنده ها به حساب می آیند ،دندانه های مستقیمی دارند و با محور چرخ دنده در حالت موازی قرار گرفته اند. برای کاهش سرعت و افزایش قدرت ،در بسیاری از مواقع تعداد زیادی از آنها را کنار هم قرار می دهند. روی محورهای موازی جهت حرکت یکی از آنها ، خلاف جهت حرکت یکی از آنها است. اگر بخواهند دو چرخ دنده درگیر در یک جهت حرکت کنند بین آنها چرخ دنده سومی را قرار می دهند تا جهت حرکت ورود و خروج یکی شود. در شکل زیر نمونه آنها را مشاهده می کنید. به چرخ دنده های ساده ،مارپیچ و جناغی ،چرخ دنده پیشانی نیز می گویند.

به دلیل ساخت آسان ارزان است و به همین دلیل کاربرد زیادی در صنعت دارند. برای مثال در ساعت های کوکی و اتوماتیک ،ماشین لباس شویی ،پنکه و نمونه اینها کاربرد دارند. بزرگ ترین عیب آنها سرو صدای زیاد است. هر بار که دندانه یک چرخ دنده به چرخ روبرو می رسد ، صدای کوچکی در اثر برخورد ایجاد می شود ، و زمانی که تعداد زیادی از این دندانه ها به هم برسند ،صدا بیشتر می شود ، تا جایی که حتی در دراز مدت ، این برخورد ها باعث شکستن دندانه ها می شوند.

 

چرخ دنده های مارپیچ

 

دندانه های این چرخ دنده مورب هستند و با محور چرخ دنده در حالت زاویه داری قرار گرفته اند. در هنگام چرخش یکی از چرخ دنده ها ، ابتدا نوک دندانه ها با هم تماس می یابند ، سپس به تدریج دو دندانه با هم درگیر می شوند ،و این درگیری تدریجی باعث کاهش سرو صدا می شود. همچنین مکانیزم چرخ دنده ،نرم کار می کند ، سطح تماس پروفیل دنده ها نیز نسبت به چرخ دنده ساده بیشتر است و انتقال قدرت بزرگی انجام می شود. در شکل زیر نمونه آن را مشاهده می کنید. این گونه چرخ دنده ها در صنعت خودرو سازی کاربرد زیادی دارند.

 

چرخ دنده های مخروطی

 

 

انتقال نیرو توسط این نوع از چرخ دنده ها تحت زاویه 90⁰ ، کوچک تر از 90⁰ و یا بزرگ تر از 90⁰ امکان پذیر است ، بنابر این برای انتقال قدرت 0تحت زاویه مورد نظر بهترین چرخ دنده محسوب می شوند. البته در صنعت غالباً با محور های عمود بر هم بکار میروند. دندانه های آنها بر روی مخروط ناقص بصورت ساده یا مارپیچ ساخته می شوند. این چرخ دنده ها در جعبه دنده ها و دیفرانسیل کاربرد زیادی دارند.

چرخ دنده حلزون و پیچ حلزون

 

 

این چرخ دنده ها در صنعت جایگاه ویژه ایی دارند. اگر بخواهیم تغییر زیادی در سرعت و یا قدرت ایجاد کنیم ،از این منکانیزم بهره می گیریم. بزرگ ترین مزیت جالب این مکانیزم اینست که پیچ حلزون براحتی می تواند چرخ دنده حلزونی را به حرکت دآورد ، در صورتی که چرخ دنده حلزونی نمی تواند ، پیچ حلزون را بچرخاند ،زیرا زوایه دنده های پیچ حلزون به قدری کوچک است که وقتی چرخ دنده حلزون می خواهد آن را بچرخاند ،اصطکاک بسیار زیادی پدید می آید و مانع از حرکت پیچ حلزون می شود. این ویژگی به ما امکان می دهد تا در جاهایی که به قفل خودکار نیاز داریم از این چرخ دنده بهره بگیریم. این چرخ دنده ها در دستگاه هایی همچون بالابر ها و جرثقیل ها کاربرد زیادی دارند. مثلاً در یک بالابر اگر موتور از کار بیافتد ،چرخ دنده ها قفل می شوند و از پایین آمدن بار جلوگیری می کنند. چرخ دنده پیچ حلزون در دیفرانسیل کامیون ها و خودروهای سنگین نیز کاربرد دارد.

 

مکانیزم چرخ دنده های جناغی

 

 

دنده های این نوع از چرخ دنده ها روی محیط استوانه نسبت به هم زاویه کوچک تر از 90⁰ می سازند و بصورت عدد 7 یا 8 ساخته می شوند. این چرخ دنده ها در دستگاه های نورد غلتکی فولاد کاربرد دارند. همچنین دستگاه هایی که تحمل نیروی رانشی محوری را ندارند، از این چرخ دنده ها استفاده می کنند.

به علت فرایند دشوار ساخت چرخ دنده های جناغی ، امروزه بیشتر چرخ دنده های دو مارپیچ می سازند که در وسط دندانه ها یک شیار ایجاد می شود و روش ساخت را آسان می کند. چرخ دنده های جناغی در دستگاه های با سرعت بالا چندان رضایت بخش نیستند. در شکل زیر هر دو نمونه را مشاهده می کنید. این نوع از چرخ دنده ها بیشتر در صنایع تلمبه های میدان های نفتی مورد استفاده قرار می گیرد.

چرخ دنده های سیاره ای

 

 

چنان چه در شکل زیر مشاهده می شود دو محور این چرخ دنده ها به همدیگر خیلی نزدیک است. به این چرخ دنده ها ،سیاره ایی نیز می گویند. دندانه های آن ها می تواند هم ساده و هم مارپیچ باشد و در کوپلینگ های انعطاف پذیر (ارتجاعی) کاربرد دارند.

 

آموزش رباتیک 2

اولین قدم برای ساخت ربات:

شاسی:همان بدنه ی دستگاه یا مکانیک ربات می باشد.بدنه ی دستگاه می تواند از موادی چون:پلاستیک،چوب،تفلون،آهن و مناسب تر از همه پلکسی ساخته شود.

مهم ترین مرحله ی ساخت ربات:

سیستم حرکتی:موتور

انواع موتورها:

1:موتورهای dc:این موتورها محبوب ترین و پرکاریردترین نوع موتورها هستند.

2:سرووموتورها:این موتورها برای جرم های تا سقف 2.5کیلوگرم مناسب هستند.نکته ی قابل توجه این است که این موتورها برای بازو مناسب هستند و برای سیستم حرکتی به کار نمی آیند.

3:موتورهای پله ای:این موتورها برای جرم های تا سقف 1.5کیلوگرم مناسب هستند.این موتورها برای سیستم حرکتی میکروموس مین یاب مناسب هستند.

نکته:برای خرید موتور باید به فاکتورهای زیر توجه کنیم:

1:اندازه ی ربات

2:جرم ربات

3:سرعت یا دور بر دقیقه(rpm)

4:ولتاژ تغذیه

علاوه بر موارد بالا که مهم ترین عناصر برای خرید موتور ربات هستند،باید توجه داشت که اولا موتوری که مد نظر ماست در بازار وجود داشته باشد و ثانیا از نظر قیمت نیز مناسب باشد.

موتورهای الکتریکی یا چپ گردند یا راست گردند و یا در حالت stop قرار دارند.

شفت:

انواع مختلف سیستم حرکتی:

1:ربات های انسان نما(دو پا)

2:ربات های پرنده

3:ربات های چرخ دار

4:ربات های تانکی یا شنی(چرخ و زنجیر)

5:ربات های مار گونه

انواع چرخ ها:

1:چرخ های معمولی 5cm یا 10cm

2:چرخ های خورشیدی(omni directional):از مزیت این نوع چرخ ها می توان به مانور بهتر و سرعت حرکت بیشتر ربات اشاره کرد.

3:چرخ های هرز گرد

نکته:اولین ویژگی انتخاب چرخ نوع و اندازه ی شفت می باشد.در زیر سه ویژگی دیگر را بر می شماریم:

2:جنس چرخ ها:عمدتا پلاستیک هستند.

3:میزان اصطکاک

4: قطر و عرض و اندازه ی شفت

مفاهیمی چند از فیزیک که از اهمیت بالایی بر خوردارند:

جریان الکتریکی:حرکت الکترون ها در هر مقطع زمانی در مدار را جریان الکتریکی گویند.واحد جریان آمپر می باشد.

انواع جریان:

1:جریان مستقیم(dc):جهت جریان همواره ثابت و در یک جهت می باشد.

2:جریان متناوب(ac):جهت جریان همواره تغییر می کند.

اختلاف پتانسیل الکتریکی:عامل شارش بار الکتریکی است که واحد آن ولت می باشد.

مقاومت الکتریکی:عبارت است از ممانعت کردن یک عامل فیزیکی از عبور جریان در مدار که واحد آن اهم می باشد.

انواع مقاومت:

1:مقاومت ثابت

2:مقاومت متغیر

نحوه ی خواندن عدد مقاومت با استفاده از رنگ های مقاومت ها:

در زیر به ترتیب شماره ی رنگ ها را می آوریم:

0:سیاه

1:قهوه ای

2:قرمز

3:نارنجی

4:زرد

5:سبز

6:آبی

7:بنفش

8:خاکستری

9:سفید

برای بدست آوردن عدد مقاومت،شماره ی دو رنگ اول را می نویسیم و سپس به تعداد رقم شماره ی سوم صفر می گذاریم.اگر رنگ سوم طلایی بود،مقدار دو رنگ اول را بر 50 تقسیم می کنیم.هم چنین اگر رنگ سوم نقره ای بود،مقدار دو رنگ اول را بر 100 تقسیم می کنیم.(طلایی:5%)(نقره ای:10%)(قرمز:2%)

خازن(capasitor):برای ذخیره ی انرژی در مدار استفاده می شود.

کلید:برای قطع و وصل کردن جریان از کلید استفاده می شود.یکی از مهم ترین انواع کلیدها،کلید الکترونیکی یا رله می باشد که به آن کلید قطع و وصل الکترونیکی می گویند.

دیود:قطعه ای است که جریان را در مدار از یک طرف عبور می دهد(یکسو کننده ی جریان الکتریکی در مدار است).

آموزش رباتیک 1

ربات چیست؟ربات یک وسیله ی الکترو مکانیکی هوشمند یا نیمه هوشمند است که قابلیت برنامه ریزی را داشته باشد.


جنبه های کاربردی ربات ها:
1:ربات های تحقیقاتی
2:ربات های نظامی:برای دیدبانی،جاسوسی،خنثی کردن بمب و مین و حفاظت
3:ربات های صنعتی:برای افزایش بهره وری،افزایش تولید،افزایش کیفیت،افزایش ضریب اطمینان،کاهش خطرات محیط کاری و خستگی ناپذیری.
4:ربات های سرگرمی و خانگی
5:ربات های مسابقه ای:لیگ های مین یاب،امدادگر و فوتبالیست(اندازه کوچک،اندازه متوسط،اندازه واقعی و انسان نما یا نائو)

یکی از مزایای ربات ها این است که آنها می توانند در محیطی قرار بگیرند که برای انسان ها امکان پذیر نیست.

معایب ربات ها:
1:رباتها هزینه برند.
2:قدرت تصمیم گیری مستقل ندارند.

برای ساخت ربات باید به نکات زیر توجه کرد:
1:ربات باید طوری ساخته شود که  تعادل داشته باشد.
2:ربات باید طوری ساخته شود که تقارن داشته باشد.
3:استحکام ربات از دیگر مواردی است که باید به آن توجه شود.

پیدایش رباتیک در جهان

با سلام به تمامی طرفداران علم شیرین رباتیک

این هم تحولات حوزه رباتیک از سال 1920 میلادی تا سال 2001

تاریخچه تحولات حوزه رباتیک :
1920: نمایش نامه نویس چک اسلواکی Karl capek، کلمه ربات را در نمایش«‌ربات‌های جهانی روسیه» استفاده کرد این جمله از کلمه چکی « Robota» به معنی« کوشش ملال آور‌» آمده است.
1938: نخستین الگوی قابل برنامه‌ریزی که یک دستگاه سم‌پاشی بود، توسط دو آمریکایی به نام‌های Willard pollard و Harold Roselund برای شرکت devilbiss طراحی شد.
1942: ایزاک آسیموفRunaround را منتشر کرد و در آن قوانین سه‌گانه رباتیک را تعریف کرد.
1946: ظهور کامپیوتر: George Devol، با استفاده از ضبط مغناطیسی، یک دستگاه playback همه منظوره، برای کنترل ماشین به ثبت رساند. John Mauchly اولین کامپیوتر الکترونیکی (ENIAC) را در دانشگاه پنسیلوانیا ساخت. در MIT، اولین کامپیوتر دیجیتالی همه منظوره (Whirl wind) اولین مسئله خود را حل کرد.
1951: در فرانسه Reymond Goertz اولین بازوی مفصلی کنترل از راه دور را برای انجام مأموریت هسته‌ای طراحی کرد. طراحی آن مبتنی بر کلیه روابط متقابل مکانیکی بین بازوی اصلی و فرعی با استفاده از روش متداول تسمه و قرقره بود که نمونه‌هایی برگرفته از این طرح هنوز هم در مواردی که نیاز به لمس نمونه‌های کوچک هسته‌ای است، دیده می‌شود.
1954: George Devol اولین ربات قابل برنامه‌ریزی را طراحی و عبارت جهانی اتوماسیون را ابداع کرد. این امر زمینه‌ای برای نام‌گذاری این شرکت به Unimation در آینده شد.
1959: Marvin Minsky و John McCarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی را در MIT بنا نهادند.
1960: Unimation توسط شرکت Coudoc خریداری شد و توسعه سیستم ربات‌های آن آغاز گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه ای شکل به نام Versatran که توسط Harry Johnson&Veljkomilen kovic طراحی شده بود، فروش رفت.
1962: جنرال موتورز اولین ربات صنعتی را از Unimation خریداری کرد و آن را در خط تولید خود قرار داد.
1963: John Mccarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی دیگری از دانشگاه استنفورد بنا کرد.
1964: آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T ،مؤسسات تحقیقاتی استنفورد (SRI)، دانشگاه‌ استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.
1964: رباتیک C&D پایه گذاری شد.
1965: دانشگاه Carnegie Mellon مؤسسه رباتیک خود را تأسیس کرد.
1965: حرکت یکنواخت ( Homogeneous Trans formation) در شناخت نحوه حرکات ربات به کار رفت. این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.
1965: ژاپن ربات Verstran ( نخستین رباتی که به ژاپن وارد شد) را از AMF خریداری کرد.
1968: کاوازاکی مجوز طراحی ربات‌های هیدرولیک را از Unimation گرفت و تولید آن را در ژاپن آغاز کرد.
1968: SRI،Shakey (یک ربات سیار با قابلیت بینایی و کنترل با یک کامپیوتر به اندازه یک اتاق) را ساخت.
1970: پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد. ساختار ترکیب حرکتی او هنوز هم به بازوی استاندارد معروف است.
1973: Cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده تجاری که با رباتهای صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد. ( طراحی توسطRichard Hohn )
1974: پروفسور Victor Scheinman، سازنده بازوی استاندارد، Inc Vicarm را جهت فروش یک نسخه برای کاربردهای صنعتی ساخت. بازوی جدید با یک مینی کامپیوتر کنترل می‌شد.
1976: Vicarm Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ 1و2 استفاده شد. یک میکرو کامپیوتر هم در طراحی vicarm به کار رفت.
1977: یک شرکت ربات اروپایی (ASEA)، دو اندازه از ربات‌های قدرتمند الکتریکی صنعتی را عرضه کرد که هر دو ربات از یک کنترلر میکرو کامپیوتر برای برنامه ریزی عملکرد خود استفاده می‌کردند.
1977: Inc, Unimation vicarm را فروخت.
1978: unimation با استفاده از تکنولوژی Vicarm ‌ ( puma) ماشین قابل برنامه‌ریزی برای مونتاژ( puma) را توسعه داد . امروزه همچنان می‌توان puma را در بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یافت.
1978: ماشین خودکار Brooks تولید شد.
1978: IBM و SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده، جمع کننده و مفصلی (SCARA) که در دانشگاه Yamanashi ژاپن برنامه‌ریزی و تولید شده بود، را فروختند.
1980: Cognex تولید شد.
1981: گروه ربات‌های CRS عرضه شد.
1982: Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز درGM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرار داد بستند.
1983: تکنولوژی Adept عرضه شد.
1984: Joseph Engelberger ایجاد تغییرات در رباتیک را آغاز کرد و پس از آن نام ربات‌های کمکی (Helpmate) به ربات‌های خدماتی توسعه یافته (developed service Robots) تغییر یافت.
1986: با خاتمه یافتن مجوز ساخت Unimation، کاوازاکی خط تولید ربات‌های الکتریکی خود را توسعه داد.
1988: گروه Staubli، Unimation را از Westing house خرید.
1989: تکنولوژی Sensable عرضه شد.
1994: یک ربات متحرک شش پا از مؤسسه رباتیک CMUیک آتشفشان در آلاسکا را برای نمونه‌برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.
1997: ربات راه‌یاب مریخ ناسا از زمانی‌که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره‌های دور را ارسال کرد.
1998: Honda نمونه ای از p3 (هشتمین نمونه در پروژه طراحی شبیه انسان ) که در 1986 آغاز شده بود را عرضه کرد.
2000: Honda نمونه آسیمو نسل بعدی از سری ربات‌های شبیه انسان را عرضه کرد.
2000: Sony از ربات شبیه انسان خود که لقب SDR ( Sony Dream Robots) را گرفت، پرده برداری کرد.
2001: Sony دومین نسل از ربات‌های سگ Aibo را عرضه کرد.
2001: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی(SSRMS ) توسط مؤسسه رباتیک MD در کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کرد.

تاریخچه ی ربات

رباتیک و جایگاه آن در ایران

 مقدمه

  رباتیک علمی است که با هدف راحتی انسان و افزایش وقت مفید او به وجود آمده است . متاسفانه در کشور ما آن طور که شایسته است شناخته نشده است . در این مقاله سعی می کنیم به وضعیت ایران در علم رباتیک در ایران بپردازیم . بدین منظور ابتدا تاریخچه و تعریف مختصری از ربات ارائه می نماییم . سپس به و ضعیت رباتیک در کشور های صنعتی می پردازیم و سرانجام و ضعیت ایران را بررسی می نماییم و برای بهبود آن راهکاری را مشخص می نمایییم .

 تاریخچه ی رباتیک

 در گذشته کشورهای استعمارگر برای افزایش سرمایه وپیشرفت خود به کشور های ضعیف حمله می کردند و با تصرف کشور قربانی ، مردم آنجا را به عنوان برده به خدمت می گرفتند و از آنها به عنوان نیروی کار رایگان بهره می بردند و آنها را در مزارع کارخانه ها آشپزخانه ها و... به کار می گرفتند . اما این برده ها چند عیب بزرگ داشتند . مهمترین عیب آن اسارت یک انسان و ظلم به او بود و دیگر عیب آن خستگی برده ها بود . برده ها نمی توانستند 24 ساعت شبانه روز کار کنند . باید به آن ها وقت استراحت می دادند . دیگر عیب آن ها این بود که ارباب باید آن ها را مداوم کنترل می کرد . در آن زمان آرزوی اربابان این بود که برده ای غیر انسانی داشته باشند که بتواند 24 ساعته کارکند و دچار خستگی نشود و نیاز به کنترل مداوم نداشته باشد . با توجه به علم آن زمان این رویایی بیش نبود و فقط در تئاتر به نمایش در می آمد و به این برده های آسمانی (( ربات )) می گفتند .
با پیشرفت علوم در طی گذشت زمان و انقلاب صنعتی اروپا ، نیاز به برده هایی بیشتر با سرعت بالاتر دقت بیشتر و خستگی کمتر ، بیشتر احساس می شد . بنابراین دانشمندان به فکرساخت ماشین های خود کار افتادند . (تا آن زمان علم در زمینه ی برق و مکانیک مقداری پیشرفت کرده بود . ) از آن به بعد در قسمت هایی از کارخانه ها از ماشین های الکترومکانیکی استفاده می شد . بدین شکل مکانیزاسیون صنعتی آغاز شد . عیب بزرگ این دستگاه ها تک منظوره بودن و عدم انعطاف پذیری آن ها بود . یعنی با تغییر قسمتی از کارخانه یا محصول تولیدی می بایست کل دستگاه ها دوباره طراحی می شدند . با پیشرفت هر چه بیشتر علم ، کامپیوتر ها اختراع شدند و گسترش یافتند . تا حدی که در خانه ها نیز یافت می شد . سپس صنعت گران به فکر ترکیب ماشین ها ی الکترومکانیکی با کامپیوتر ها افتادند تا بتوان آن ها را برنامه نویسی کرد [ یکی از ویژگی های کامپیوتر قابل برنامه نویسی بودن آن است ] و بایک دستگاه بتوان چندین کار را انجام داد (مثلا دستگاهی که یک نوع ماشین را رنگ می زند بتواند با عوض شدن مدل و طرح آن ، آن ها را نیز رنگ بزند ) . بدین صورت ربات ها ساخته شدند

 تعریف ربات و رباتیک و مزایای آن

 با توجه به توضیحاتی که داده شد :
ربات ماشینی هوشمند ، قابل برنامه نویسی و انعطاف پذیر است که برای بدست آوردن اطلاعاتی از محیط خود دارای حسگرهایی است .
رباتیک علم طراحی ، ساخت ، نگهداری و تعمیر ربات ها است
مهندسی رباتیک علم هوشمند کردن و الکترونیکی کردن ماشین ها ی مکانیکی است ( در جهت مصارف صنعتی ) [مهندسی رباتیک = مهندسی برق + مهندسی مکانیک]
مزایای ربات عبارتند از : افزایش بهره ، افزایش تولید ، بهبود کیفیت کار ، افزایش دقت ، جلوگیری از اتلاف نیروی انسانی ، افزایش سرعت ، کاهش هزینه ، کاهش ضایعات ، چند منظوره بودن ، هوشمند بودن ، عدم خستگی 

مثال هایی از ربات

  کلمه ربات مانند کلمه ی ماشین ، یک کلمه ی کلی است و به چند مورد خاص خلاصه نمی شود . به عنوان نمونه چند مورد را ذکر می نماییم :
بازو های ربات های صنعتی ، ربات کنترل چاه های نفت ، یخچال های خانگی ، آسانسور ها ، اسباب بازی کودکان ، هواپیما های بدون سرنشین ، سیستم های دفاع ضد موشکی ، پرینتر ها ، دستگاههای تراش خودکار ، نوشابه پرکن ها و ...
این ها فقط نمونه هایی از بی نهایت انواع ربات بود . ربات ها آنقدر گسترده اند که امروزه نمی توان بدون آن ها زندگی کرد . ولی در مهندسی منظور از ربات ، ربات های صنعتی می باشد .

  رباتیک و کشور های صنعتی

 کشور ها صنعتی به این حقیقت رسیده اند ، که کشوری پیشرفت نمی کند مگر این که در تمام علوم پیشرفت کند . بنابراین ، با توجه به این که رباتیک یکی از علوم اصلی سرنوشت ساز قرن است و به آن احساس نیاز می کنند . در این راستا فعالیت های بسیاری را انجام داده اند. آن ها آن قدر پیشرفت کرده اند که هدف خود را اینگونه ذکر می کنند " در سال 2050 ربات هایی خواهیم ساخت شبیه انسان که بتواند با قوی ترین تیم فوتبال انسان ها بازی کند و بدون انجام خطا ، انسان ها را شکست دهد ."
آن ها هر ساله مسابقات رباتیک جهت کسب علم و استفاده نمودن از آن در صنعت برگزار می نمایند .
همچنین در راستای تربیت نیروی انسانی جهت گسترش این علم ، رشته ی مهندسی رباتیک را ایجاد نمودند . مهندسی رباتیک در واقع تلفیقی از رشته ی مهندسی برق و مهندسی مکانیک است که هدف آن تربیت نیرویی که بتواند به تنهایی ربات های صنعتی را طراحی کند و آن را بسازد . این رشته در اکثر دانشگاه های کشور های صنعتی تدریس می شود .
کارخانه های خصوصی آن ها علاوه بر رباتیکی کردن فرایند تولید ، مقداری از درآمد های ناخالص خود را جهت تحقیق و گسترش رباتیک صرف می نمایند .

 وضعیت رباتیک در ایران

  وضعیت رباتیک در ایران فاجعه بار است . به طوری که می توان گفت : رباتیک در ایران هنوز شناخته شده نیست . این وضعیت در حالی است که ایران یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات های صنعتی است . هر ساله ارز زیادی بابت خرید ربات ، از کشور خارج می شود . در بیشتر کارخانه های ما از رباتها استفاده می شود . کارخانه هایی مانند فولاد ، خودروسازی ، مواد غذایی و ... را می توان تقریبا تمام رباتیک دانست . اما متاسفانه تمام ربات های آن وارداتی است و حتی نصب و کنترل و تعمیر آن بر عهده ی خارجی ها می باشد
به منظور عقب نماندن کشور در علم رباتیک ، رشته ی مهندسی رباتیک در سال 1381تاسیس شد و متاسفانه تا امسال (1387 ) تنها دانشگاه ارائه کننده ی آن دانشگاه صنعتی شاهرود بود . اکنون این رشته در دانشگاه صنعتی همدان نیز تدریس می شود . اما آیا دو دانشگاه کافی است ؟ پاسخ روشن است با توجه به اهداف کشور و سند چشم انداز 20 ساله هم اکنون باید در تمام دانشگاه های صنعتی ، تدریس شود .
یکی از مشکلات دانش آموختگان این رشته در کشور این است که کسی این رشته را نمی شناسد و اصلا نمی داند ربات چیست . وقتی از ربات صحبت می شود به یاد اسباب بازی آدم آهنی کودکان و فیلم های سینمایی می افتند . دیگر مشکل دانش آموختگان عدم اعتماد صنعت کشور به آن ها است . صنعت گران حاضرند چندیدن برابر آن هزینه کنند ولی از نیروی خارجی استفاده نمایند .دیگر مشکل این رشته کمبود امکانات دانشگاهی و قدیمی بودن امکانات فعلی آن ها است .
بعضی از افراد در ایران استفاده از ربات را مساوی اخراج نیرو کار می دانند و با توسعه ی آن مخالفت می کنند . اما آنها از این قافل هستند که گماردن نیروی انسانی به کار های روزمره و تکراری ، اتلاف نیروی انسانی است . به جای انجام کار بیهوده می توان آن ها را در جایی دیگر به خدمت گرفت .
هر ساله چندین مسابقات رباتیک در سطح کشور برگزار می شود که می توان گفت همه ی آن ها دارای قوانین ثابت و یک شکل و تکراری است و هیچ کدام قوانین بومی ندارند . متاسفانه در ایران به این مسابقات به چشم هدف نگریسته می شود . (بر عکس کشور های صنعتی که مسابقات را ، وسیله ای برای ارتقاء صنعت خویش می دانند . ) و تمام وقت دانشجویان را می گیرند که رباتی با هدف پوچ ( مانند مسیریاب که در این مسابقات ربات باید مسیر خط سیاه را دنبال کند ) بسازند .
متاسفانه هیچ یک از ما ، هیچ روز یا هفته ای در سال را به عنوان هفته ی رباتیک ، حداقل برای یادآوری اهمیت آن بر نگزیده ایم . و برای بهبود وضعیت آن کوششی نکردیم و نمی کنیم .

 نتیجه گیری

  اگر می خواهیم ایران به پیشرفت شایسته ی خود برسد . باید موانع را از جلو آن برداریم . در اولین قدم بهتر است در موارد زیر گامی محکم برداریم .
1- آشنایی مردم با علم رباتیک و مزیت استفاده از ربات ها
2- تاسیس رشته ی مهندسی رباتیک در تمامی دانشگاه های صنعتی کشور
3- برگزاری هدفمند مسابقات رباتیک در رشته های بومی در راستای تولید ثروت از راه علم
4- جلب اعتماد صنعت به نیرو های داخلی
5- مشخص کردن هفته ای خاص به نام هفته ی رباتیک
6- و ... .