این کتاب راهنمای گام به گام ساخت ربات های هوشمند انسان نما بوده و به اصول رباتیک از مطالب پایه تا پیشرفته پرداخته است. همچنین اولین کتاب تخصصی فارسی پیرامون ربات های انسان نما میباشد و میتواند مورد استفاده پروژه های دانشجویی مسابقات رباتیک و ... قرار گیرد. CD همراه کتاب نیز شامل نقشه های ساخت ربات و فیلم های آموزش میباشد.
مقدمه ناشر
خط‌مشی کیفیت انتشارات مؤسسه فرهنگی هنری دیباگران تهران در عرضه کتاب‌هایی است که بتواند
خواسته‌های به روز جامعه فرهنگی و علمی کشور را تا حد امکان پوشش دهد
حمد و سپاس ایزد منان را که با الطاف بیکران خود این توفیق را به ما ارزانی داشت تا بتوانیم در راه ارتقای دانش عمومی و فرهنگ این مرز و بوم در زمینه چاپ و نشر کتب علمی دانشگاهی, علوم پایه و به ویژه علوم کامپیوتر و انفورماتیک گام‌هایی هر چند کوچک برداشته و در انجام رسالتی که بر عهده داریم، مؤثر واقع شویم. گستردگی علوم و توسعه روزافزون آن، شرایطی را به وجود آورده که هر روز شاهد تحولات اساسی چشمگیری در سطح جهان هستیم. این گسترش و توسعه نیاز به منابع مختلف از جمله کتاب را به عنوان قدیمی‌ترین و راحت‌ترین راه دستیابی به اطلاعات و اطلاع‌رسانی، بیش از پیش روشن می‌نماید. در این راستا، واحد انتشارات مؤسسه فرهنگی هنری دیباگران تهران با همکاری جمعی از اساتید، مؤلفان، مترجمان، متخصصان، پژوهشگران، محققان و نیز پرسنل ورزیده و ماهر در زمینه امور نشر درصدد هستند تا با تلا‌ش‌های مستمر خود برای رفع کمبودها و نیازهای موجود، منابعی پربار، معتبر و با کیفیت مناسب در اختیار علاقه‌مندان قرار دهند.
کتابی که در دست دارید با همت "جناب آقای محمدحسین سلیمی " و تلاش جمعی از همکاران انتشارات میسر گشته که شایسته است از یکایک این گرامیان تشکر و قدردانی کنیم.
ویراستار: پریسا اخگری
ویرایش و صفحه‌آرایی کامپیوتری: مهسا کوراولی
طراح جلد: مینا دیده‌بان
ناظر چاپ: منصور عزیزی
در خاتمه ضمن سپاسگزاری از شما دانش‌پژوه گرامی درخواست می‌نماید با مراجعه به آدرس dibagaran.mft.info (ارتباط با مشتری) فرم نظرسنجی را برای کتابی که در دست دارید تکمیل و ارسال نموده، انتشارات دیباگران تهران را که جلب رضایت و وفاداری مشتریان را هدف خود می‌داند، یاری فرمایید.
امیدواریم همواره بهتر از گذشته خدمات و محصولات خود را تقدیم حضورتان نماییم.
مدیر انتشارات
مؤسسه فرهنگی هنری دیباگران تهران
publishing@mftmail.com
مقدمه مؤلف
انسان‌ها همواره درصدد استفاده از ابزار برای حل مشکلات خود بوده‌اند و تلاش می‌کنند تا با استفاده از اجسام و قوانین اطراف خود، مشکلات را حل کنند. مثال ابتدایی و بارز این موضوع، کمک گرفتن انسان‌های نخستین از تنه‌های غلتان درخت و سعی در جابه‌جایی اجسام سنگین میباشد که این خود منجر به اختراع چرخ شد. با پیشرفت جوامع بشری، این ابزار‌ها در دوره‌های مختلف تاریخ سیر تکاملی خود را در پیش گرفت. در تمام این قرون، انسان‌ها در آرزوی داشتن خدمتکارانی بودند که مانند خود دارای قوه درک و توانایی انجام اعمال مشکل باشند. در قرن اخیر با پیشرفت چشمگیر علم و فناوری در زندگی بشر، این آرزوی دیرینه تحقق پیدا کرد. امروزه طراحی و ساخت ربات‌های جدید با قابلیت‌های منحصر به فرد، در سراسر جهان صورت می‌پذیرد. در این میان، ربات‌های انسان‌نما در بین سایرین از توجه ویژه‌ای برخوردارند. این ربات‌ها، دارای تکنولوژی‌های پیشرفتهای می‌باشند که در آینده‌ای نه‌چندان دور به همزیستی با بشر عادت خواهند کرد. همچنین امروزه ربات‌های انسان‌نما، برای هر کشور نماد قدرت علم و فناوری آن کشور میباشد. با توجه به پیشرفتهای چشمگیر کمی و کیفی ایران در سال‌های اخیر در عرصه رباتیک و نیز علاقه‌مندی بسیاری از جوانان به این حوزه، نیاز شدیدی به منابع و مراجع پیرامون بحث رباتیک احساس شد. بنابراین با توجه به نیاز و نیز تحقیقات و رجوعات به منابع موجود، عدم وجود مراجع مرتبط با ربات‌های انسان‌نما آشکار گردید و تصمیم گرفته شد تا مرجعی در این زمینه نوشته شود. این کتاب از منابع و مراجع معتبر علمی لاتین و فارسی و نیز تجارب شخصی نویسنده در این زمینه گردآوری و تألیف شده است. همچنین سعی شده است تا مطالب مورد نیاز تا حد ممکن در کتاب گنجانده شود و از ایجاز و اطناب دوری شود تا جرقه‌های اولیه را برای ذهن پویای خواننده ایجاد نماید. امید است تا با انتشار این کتاب، قدمی هرچند کوچک در جهت افزایش تولید علم در کشورمان برداشته شود.
و اما بنعمت ربک فحدث
محمد حسین سلیمی
Mhsalimi92@yahoo.com
فهرست مطالب
مقدمه ناشر 8
مقدمه مؤلف 9
فصل اول: تاریخچه
1-1 دنیای ربات‌های انسان‌نما 11
2-1 معرفی 11
3-1 تاریخچه 14
4-1 چرا به گسترش ربات‌های انسان‌نما نیاز داریم ؟ 23
5-1 معرفی ربات پیشرفته آسیمو 25
6-1 ربوکاپ 31
فصل دوم: ساختار بدن انسان و ربات انسان‌نما
1-2 مقدمه 37
2-2 پایین تنه 38
3-2 مچ پا 38
4-2 زانو 41
5-2 ران 42
6-2 کف پا 43
7-2 مفصل لگن 46
8-2 نتیجه‌گیری 47
فصل سوم: بالاتنه انسان و ربات انسان‌نما
1-3 معرفی 49
2-3 دست 49
3-3 مچ دست 51
4-3 آرنج 52
5-3 شانه 52
6-3 نتیجه‌گیری 53
فصل چهارم: مکانیزم‌های انتقال قدرت
1-4 چرخ دنده و جعبه دنده 56
2-4 روابط حاکم بر چرخ دنده‌ها و اصطلاحات 56
3-4 انواع چرخ‌دنده 57
4-4 جعبه دنده‌ها 61
5-4 تسمه پولی 63
6-4 زنجیر و چرخ دنده خورشیدی 65
7-4 تاندون 66
8-4 نتیجه‌گیری 67
فصل پنجم: مواد و ساختارهای مکانیکی
1-5 سازه مکانیکی ربات 69
2-5 تحلیل سازه‌ها 70
3-5 خرپا 72
4-5 روش اجزای محدود 73
5-5 درجات آزادی 74
6-5 سازوکارهای مکانیکی 74
7-5 یاتاقان‌ها 78
8-5 مواد 84
9-5 اتصالات مکانیکی 86
10-5 پیچ‌ها 87
11-5 پرچ 88
12-5 خار 89
13-5 چسب 89
14-5 جوشکاری 92
15-5 نتیجه‌گیری 93
فصل ششم: انواع مکانیزم‌ها و محرک‌ها در بدن
1-6 مقدمه 95
2-6 مکانیزم مچ پا 95
3-6 مفصل زانو 97
4-6 مفصل ران 98
5-6 کف پا 99
6-6 مفصل لگن 100
7-6 سرعت ربات 101
8-6 شاسی ربات 101
9-6 تعیین محرک‌ها 102
10-6 وزن ربات 102
فصل هفتم: وظایف ربات
1-7 وظایف ربات 105
2-7 مطالعات اولیه پیرامون تئوری‌های حرکتی ربات‌های انسان‌نما 109
3-7 راه رفتن استاتیکی 110
فصل هشتم: عملیات ساخت
1-8 نقشه کشی صنعتی 112
2-8 تعریف تصویر 113
3-8 روش‌های ترسیم 114
4-8 ترسیم تصاویر یک جسم 115
5-8 ترسیم در فرجه اول 115
6-8 برخورد سطح مسطح با سطح استوانه‌ای 116
7-8 برش 116
8-8 مورد استثنا در برش 117
9-8 نرم‌افزار‌های نقشه‌کشی 117
10-8 روش‌های ساخت 119
11-8 انتخاب روش ساخت 120
فصل نهم: الکترونیک
1-9 محرک 127
2-9 توان و بازده 133
3-9 اثر باتری 134
4-9 موتور پله‌ای 134
5-9 سروو موتورها 136
6-9 سنسورها 136
7-9 ژیروسکوپ 137
8-9 شتاب‌سنج 141
9-9 باتری 142
10-9 ریز پردازشگرها 145
11-9 میکروکنترلر چیست؟ 146
فصل دهم: کنترل
1-10 مفاهیم کنترل 153
2-10 الگوریتم 154
3-10 ارائه الگوریتم مناسب جهت راه رفتن 155
4-10 مکانیک حرکت انسان 161
5-10 فلوچارت 163
6-10 مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی 165
7-10 یادگیری ماشینی 173
8-10 زبان‌های برنامه نویسی 175
9-10 پروژه‌های مورد نیاز با میکرو At mega 16 ,32 AVR 180
فصل یازدهم: پروژه ربات انسان‌نما
1-11 نمای کلی 191
2-11 سروو موتور 191
3-11 باتری ربات 192
4-11 ساخت قطعات مکانیکی ربات 192
5-11 مونتاژ ربات 196
6-11 برد اصلی و کنترل 200
7-11 الگوریتم کنترلی ربات 201
فصل دوازدهم: ربات انسان‌نمای پیشرفته
1-12 بالاتنه 209
2-12 بازوها 212
3-12 کنترل و الگوریتم 215
فصل سیزدهم: بازوی رباتیک
1-13 دستگاه مختصات کروی 217
2-13 اصول ساخت بازوی مکانیکی ربات 220
3-13 سنسورها 221
4-13 کنترلر 221
5-13 واحد تبدیل توان 222
6-13 محرک مفاصل 223
7-13 ربات صنعتی PUMA 223
ضمیمه 1 227
ضمیمه 2 229
ضمیمه 3 233
فهرست منابع 237
