زمينه فني اين دستگاه مكانيك، رباتيك و مكاترونيك مي باشد. ربات موازي دو درجه آزادي صفحه اي براي حركت هاي نقطه به نقطه در صفحه معرفي شده است. حركت نقطه به نقطه از وظايف تكراري در حوزه رباتيك مي باشد، به گونه‌اي كه ربات همواره بين دو نقطه يك حركت رفت و برگشتي به تعداد بسيار بالا انجام مي دهد. بنابراين يك بهبود كوچك در توان مصرفي ربات، باعث صرفه جويي اقتصادي زيادي خواهد شد. همچنين در طراحي و ساخت ربات ميتوان از موتورهاي الكتريكي كوچكتر با توان پايين‌تر بهره برد. از روش هاي رايج جهت كاهش توان مصرفي، بالانس استاتيكي ربات مي باشد. اين روش با استفاده از فنر يا جرم هاي بالانس، اثر نيروهاي جاذبه روي موتورها را حذف مي كند. اين روش براي مواقعي كه ربات حركت آهسته و آرامي داشته باشد، موثر است. اگر سرعت ربات افزايش يابد به گونه‌اي كه نيروهاي ناشي از شتاب‌هاي اينرسي و شتاب‌هاي كريوليس و جانب مركز زياد باشند، ديگر بالانس استاتيكي روش مناسبي نيست و حتي منجر به افزايش توان مصرفي مي‌شود. در مجموع، بيشتر روش‌هاي ارائه شده براي بالانس ربات ها، مسير و زمان حركت ربات را در نظر نمي گيرند. بنابراين، اين اختراع يك ربات موازي قابل بالانس ارائه مي‌دهد كه بسته به حركت مورد نياز ربات، اينكه ربات بين چه نقاطي بايد حركت كند و اين حركت را در چه مدت زماني انجام دهد، پارامترهاي وزنه‌هاي بالانس را محاسبه مي كند. اين پارامترها، جرم و زاويه نصب بازوي بالانس مي باشند و به گونه‌اي محاسبه و تنظيم مي گردند، كه ربات بتواند با كمترين صرف توان بين دو نقطه مورد نظر يك حركت تكراري داشته باشد.

1-عنوان: پله‌پيماي اصطكاكي براي مسير منحني 2- زمينه فني: الف 3- مشكل فني و راه حل ارائه شده: از گذشته تا امروز همواره پله و لبه به دليل محدوديتي كه براي جا به جايي افراد ناتوان (جانبازان معظم، معلولان حركتي و سالخوردگان) داشته‌اند، دغدغه مهندسان طراح و معماران بوده‌اند. در كشور ما نيز به دليل زيرساخت هاي نامناسب شهري و ساختماني نسبت به جوامع پيشرفته و روند افزايشي پديده‌ي سالخوردگي، اين چالش مهندسي بيشتر به چشم مي آيد. در ايران تكنولوژي خم كردن دندانه شانه‌اي(RACK) در سه بعد ( جهت استفاده در پاگردها ) را نداريم در نتيجه اين اقدام دندانه‌ها به هم ميريزند؛ فلذا مكانيزمي بايد ابداع ميشد كه اين چالش بزرگ را حل نمايد و در عين حال هزينه كمتري نيز در پي داشته باشد راه حل ارائه شده در اين اختراع بر خلاف نمونه‌هاي مشابه كه بر اساس چرخ و شانه كار ميكنند، از پديده اصطكاك براي جابه‌جايي پله‌پيما بر روي ريل در مسيرهاي مستقيم و منحني شده است. از نظر تكنيكي بهره گيري از اصطكاك منجر به مكانيزمي براي جابه جايي پله پيما گرديده است كه متناسب با تكنولوژي ساخت در داخل كشور و كم هزينه تر ميباشد.

زمينه فني اين دستگاه مكانيك، رباتيك و مكاترونيك مي باشد. مشكل فني: يكي از مهمترين و رايج ترين كاربرد ربات ها، استفاده از ربات ها براي انجام كارهاي تكراري مي باشد، به گونه‌اي كه ربات بين دو نقطه همواره يك حركت رفت و برگشت را انجام مي دهد. از آنجا كه اين حركت تكراري را به تعداد بسيار بالا انجام مي دهد بنابراين يك بهبود كوچك در مصرف توان ربات، نهايتا باعث صرفه جويي اقتصادي زيادي خواهد شد. از طرف ديگر اگر بتوان سطح توان مصرفي ربات را كاهش داد، در طراحي و ساخت ربات، نياز به موتور كوچكتر با توان پايين‌تر خواهد بود. يكي از روش هاي رايج جهت كاهش توان مصرفي و به دنبال آن كاهش ابعاد موتور بالانس استاتيكي ربات مي‌باشد. در اين روش با استفاده از فنر يا جرم هاي بالانس، ربات به گونه‌اي بالانس مي‌شود كه اثر نيروهاي جاذبه روي موتورها حذف شود. اين روش براي مواقعي كه ربات حركت آهسته و آرامي داشته باشد، موثر است. اما اگر سرعت ربات بالا باشد به گونه‌اي كه نيروهاي ناشي از شتاب‌هاي اينرسي و شتاب‌هاي كريوليس و جانب مركز زياد باشد، ديگر روش بالانس استاتيكي روش مناسبي نيست و حتي منجر به افزايش توان مصرفي مي‌شود. در بيشتر روش‌هاي موجود براي بالانس ربات ها، مسير و زمان حركت ربات در نظر گرفته نمي‌شود.

زمينه فني اين دستگاه مكانيك مي باشد. مشكل فني: مسائل مربوط به آسايش انسان ها در زندگي روزمره از اهداف محققان مي باشد. يكي از آنها، رفت و آمد افراد روي پله ها در منازلي مي باشد كه قابليت نصب آسانسور يا پله برقي را ندارند. مسير پله ها در منازل به صورت مستقيم و يا پاگردي در نظر گرفته مي شود. طراحان براي رفع اين مشكل، پله پيماها را ارائه دادند. پله پيما وسيله اي متحرك مي باشد كه با استفاده از مكانيزم رونده روي ريل هاي ثابت شده جابجا مي شود. پله پيماها در دو نوع مستقيم و منحني وجود دارند كه از نظر طراحي ريل متفاوت مي باشند. با توجه به كاربرد بيشتر پله پيماي مستقيم، ريل هاي گوناگوني براي آن پيشنهاد شده است. ريل ها بخاطر نحوه ساخت، نصب و سوار شدن مكانيزم رونده، توجه طراحان و مخترعان زيادي را جلب كرده اند. اين اختراع ريل جديدي براي مسير مستقيم ارائه مي دهد كه از نظر ساخت، نصب و اتصال سيستم رونده، ايمن و كاراتر مي باشد. از ويژگي مهم ريل حاضر، ايمني آن و عدم دسترسي كودك به غلطك ها و چرخدنده مي باشد، و همچنين نحوه قرارگيري شانه دنده به گونه اي است كه احتمال قرارگيري شي خارجي روي آن از بين رفته است.

سيستم‌هاي انتقال قدرت نقش بسزائي در انتقال جريان الكتريسيته دارند. از آنجائي‌كه در معرض گرد و خاك، آلودگي‌هاي محيطي و ارتعاشات ناشي از بادها قرار دارند، دچار مشكلات زيادي نظير رسانا‌ شدن مقره‌ها، خوردگي سطح سيم‌‌ها، پارگي خطوط و ... مي‌شوند. لذا بازرسي اين خطوط و درصورت لزوم تعمير و نگهداري آن‌ها از نكات مورد توجه مي‌باشد. به علت وجود خطرات ناشي از ميدان مغناطيسي قوي در اطراف خطوط و همچنين قرارگيري آن‌ها در ارتفاع زياد، بررسي و تعميرات اين سيستم‌ها با مشكلات زيادي همراه است. بنابراين ساخت پهپادهاي بازرس راه‌حل مناسبي براي رفع اين مشكلات هستند كه عمده‌ترين آن‌ها از نوع چهار روتوره (كوادكوپتر) است. اما يكي از مهم‌ترين مشكلات اين پهپادها، مدت زمان محدود پرواز آن‌ها به علت استفاده از باتري است كه در صورت تخليه نيازمند فرود به منظور شارژ مجدد مي‌باشد. البته مي‌توان از باتري‌هاي با ظرفيت بيشتر استفاده كرد اما به علت وزن بيشتر آن‌ها، راندمان موثري در مدت زمان پرواز ايجاد نمي‌كند. لذا براي رفع اين مشكل مي‌توان پهپاد را به‌ گونه‌اي طراحي كرد تا علاوه بر پرواز كردن، قابليت استقرار و حركت بر روي كابل را نيز داشته باشد. در واقع، پهپاد بعد از پرواز تا ارتفاع مشخص و استقرار بر ‌روي كابل، ملخ‌هاي آن از حركت ايستاده و به كمك موتور گيربكس و چرخ‌هاي غلتكي متصل به خود، بر روي كابل حركت خواهد كرد.

عنوان اختراع ميكرو / نانو گريپر انعطاف پذير صفحه اي مسلح به پلانجر ميكروالكترو مكانيكي خودكار براي جابجايي و استقرار فوق دقيق اجسام ميكروني و نانويي در محيطهاي مختلف مي باشد. كه در اين اختراع يك ميكروگريپر دو بعدي يكپارچه جديد كه اتصال بين اجزاء آن بوسيله لولاي منعطف و تير يكسر گيردار مي باشد، با ارائه مدل هندسي مناسب ارائه شده است ابتدا ميكرو گريپر بواسيله تركيب مدل نيمه صلب PRBM و تئوري الاستيك كلاسيك مدلسازي شده و سپس اصلاح مدل به كمك روش اجزاء محدود انجام شده و نتايج آن از قبيل مقايسه ميزان تنش ماكزيمم و جابجايي نوك كارگير به ازاي مقادير مختلف پارامترهاي هندسي لولاي منعطف از قبيل شعاع ضخامت جان، موقعيت و شعاع انحناء آن نشان داده شده است. سينماتيك ميكرو گريپر بر مبناي نسبت جابجايي ورودي به خروجي آناليز شده و مدل سينماتيكي آن نيز بر مبناي موقعيت مكاني لولا بدست آمده است. استفاده از مدل تير يكسر گيردار و الگوگيري از مكانيزمهاي توليد حركت خط مستقيم مانند پوسيلير و دانيل موجب افزايش تراجكتوري مكانيزم شده و محدوديت عدم توليد حركت موازي بازوها را از بين مي برد. در مدل ارائه شده سعي شده است تا حد امكان حركت بازوها بصورت موازي بازوها را از بين مي برد. در مدل ارائه شده سعي شده است تا حد امكان حركت بازوها بصورت موازي باشد. از اين ميكروگريپر مي توان در زمينه هاي مختلف مانند ميكروماشينينگ (نگهداشتن ابزار و قطعه كار در مقياس ميكرون) سنسورهاي ميكرو اپتيك ، اسمبل اجزاء سيستم هاي بيومكانيكي و ... استفاده كرد.

خلاصه زمينه هاي بسياري در مهندسي مكانيك و مهندسي عمران وجود دارند، كه تغيير طول ادوات، تجهيزات و ابزار الات به دلايل مختلف از جمله اعمال نيرو. اهميت پيدا مي كنند. به منظور ثبت و اندازه گيري دقيق اين تغييرات محلول، از سنسور بسيار دقيق و حساس به نام كرنش سنج استفاده مي شود. به منظور ثبت خروجي كرنش سنج ها نيز دستگاهي با نام Data Logger مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين طرح مداري طراحي شده است كه جايگزين دستگاه Data logger شده و ضمن جلوگيري از واردات، البته در صورت صنعتي شدن اين طرح، استفاده از دستگاه ساخته شده صرفه جويي اقتصادي قابل ملاحظه اي نيز به همراه خواهد داشت. مدار طراحي شده توسط اين تحقيقاتي به منظور ثبت همزمان خروجي ٢ سنسور كرنش سنج طراحي شده است كه البته هيچ محدوديتي در ثبت خروجي تعداد بيشتر سنسور وجود ندارد. دستگاه ساخته شده توانايي نمونه برداري با سرعت ١٠ ميكرو ثانيه را داشته كه اين امر وجه تمايز آن از نمونه هاي مشابه خارجي را نمايش مي دهد. قيمت دستگاه مشابه خارجي با 4 كانال تقريبا ۵٠٠٠٠٠٠٠ ريال مي باشد و هزينه نهايي اين طرح 10000000.

در دستگاه طراحي شده پسته ها به صورت تك تك و پشت سر هم مرتب سازي شده و به سيني گردان وارد شده و 360 درجه چرخيده و از طريق سنسور رنگ خندان و يا در بسته بودن تشخيص داده شده و توسط مكانيزم نيوماتيكي طراحي شده به مخزن مربوطه هدايت مي شود. در دستگاه طراحي شده پسته از آسيب هاي فيزيكي مصون مي باشد در حالي كه در دستگاه موجود پسته ها به دليل برخورد با سوزن ها سوراخ مي شوند و آسيب مي بينند. پسته به صورت طبيعي داراي قارچ آسپرژيلوس فلاووس است كه در اثر رطوبت، زمان و نيز خراشيدگي پوست پسته سبب بيماري آفلاتوكسين مي شود، كه در دستگاه طراحي شده اين معضل برطرف گرديده. دستگاه طراحي شده قابل تنظيم بوده و ميزان خندان بودن پسته قابل كنترل است. ضريب خطا دستگاه با توجه به قابل تنظيم بودن سنسور انتخابي براي دستگاه كم شده (15 الي 20 درصد) است.

انگيزه اصلي جهت طراحي و ساخت دستگاه پله¬پيما كمك به سالمندان و معلولان جهت جابجايي ايمن آنها در مسير راه پله مي¬باشد. سالمندان و معلولان با توجه به محدوديت¬هاي حركتي، نيازمند استفاده از يك سري تجهيزات كمكي مي¬باشند. تجهيزات و وسايل بسيار متنوعي به اين منظور توسعه يافته است. يكي از مواردي كه كمتر مورد توجه قرار گرفته است حركت سالمندان و معلولين از پله¬ها مي¬باشد. جابجايي با پله¬ها به مفاصل پا از جمله زانو فشار وارد مي¬كند و حتي براي افراد سالم ضرر دارد. بنابراين، اختراع حاضر به طراحي و ساخت دستگاه پله¬پيما با مكانيزم جلو برندگي اصطكاكي مي¬پردازد. اين دستگاه از دو قسمت اصلي ريل و واگن تشكيل شده است. ريل به دو صورت مسقيم و منحني مي¬باشد كه در كنار راه پله نصب مي¬گردد. فشار مورد نياز براي ايجاد اصطكاك كافي براي غلطك¬ها نسبت به سطح لوله¬هاي ريل توسط جك فنري تامين مي¬گردد. در ضمن، در طرح ارائه شده غلطك¬ها و چرخدنده¬ها توسط يك محافظ احاطه مي¬گردند. نحوه طراحي و قرار گيري اين محافظ به گونه¬اي است كه با خرابي شفت محرك، چرخدنده و ساير اجزا، مجموعه در جاي خود روي ريل باقي مي¬ماند.