روبات سيستمي است الكترو مكانيكي كه براي انجام وظايف گوناگون طراحي و ساخته مي شود و مي توان آن را جهت كابرد هاي گوناگون برمامه ريزي كرد. | مصارف روباتها در در هربا، ابعاد زندگي انسان به سرعت در حال گسترش است تا كارهاي سخت و خطرناك را به جاي انسان انجام دهد. براي مثال امروزه براي بررسي وضعيت داخلي راكتور ها از ربات استفاده مي شود تا تشعشعات راديو اكتيو به انسانها صدمه نزند امروزه ۹۰ در صد روباتها، روباتهايي صنعتي هستند ، يعني روباتهايي كه در كارخانه ها ، آزمايشگاهها ، انبارها ، نيروگاهها، بيمارستانها ، و بخش هاي مشابه به كار گرفته ميشوند در سالهاي قبل اكثر روبات هاي صنعتي در كار خانه هاي خودروسازي به كار گرفته ميشدند ، ولي امروزه تنها حدود نيمي از روباتهاي موجود در دنيا در كارخانه هاي خودرو سازي به كار گرفته مي شوند. يكي از انواع روبات روبات دوچرخه دار توسط امواج راديويي مي باشد

عنوان اختراع : روبات بشقاب پرنده ام اف هشت زمينه فني : برق و الكترونيك مخترعين : مصطفي احمدي – ميثم افشار – عيسي كاظمي ابهريان و خانم اصغري توصيف اختراع: مشكل فني و اهداف: كوادكوپتر يا كوادرتور يا پرنده چهار ملخه نوعي عمودپرواز است كه بخاطر استفاده از چهار ملخ بصورت صليبي اين لقب به آن داده ميشود. اين نوع پيكربندي اين امكان را به پرنده ميدهد تا بتواند به راحتي و بطور مساوي در تمامي جهات حركت كند و قدرت مانور فوق العاده اي داشته باشد. اما اين پرنده بر خلاف ظاهر ساده خود بسيار بسيار پيچيده است بطوري كه طراحي اين نوع از پرنده ها در كشورهاي محدودي انجام مي گيرد. با توجه به شكل1-1 اگر مقدار دور موتور (rpm)سمت چپ افزايش يافته و نيز دور موتور مقابل آن كاهش بيابد،ربات به سمت راست حركت خواهد كرد وبه همين ترتيب در بقيه جهات به طور مشابه ،با كم شدن دور موتور يك سمت و افزايش دور ،موتور مقابل آن ،ربات به همان سمتي كه دور موتور كاهش يافته حركت مي كند. شكل 1-2 نشان دهنده آن است كه اگر هر چهار موتور با دور معين سرعت بگيرند ، ربات از زمين بلند شده و تا ارتفاع مشخص (بسته به ميزان دور موتور ها) بالا مي آيد. ودر شكل 1-3اگر دور دو موتور افزايش يافته و دور موتور ديگر كاهش بيابد ، ربات ، مطابق شكل نشان داده شده ، در جهت خلاف عقربه هاي ساعت مي چرخد . در شكل 1-4 هم، روند شكل 1-3 تكرار مي شود در جهت مخالف . نتايج : با توجه شكل هاي نشان داده شده ،مي توان گفت كه كواد كوپتر مي تواند به تمامي جهات پرواز كند و محدوديتي از نظر مانور نخواهد داشت . 1-طراحي و ساخت روبات بشقاب پرنده (كواد كوپتر) . 2-دستيابي به روش ساخت جديد روبات بشقاب پرنده 8 fm. 3-طراحي و پياده سازي روش هاي كنترل ، هدايت ، ناوبري ، پهپاد و هواپيما هاي بدون سرنشين . 4-دستيابي به تكنولو‍‍ژي ساخت پهپاد عمود پرواز . 5- طراحي قابل پرواز در تمامي نقاط كور (غيرقابل دسترس ) . 6- هزنيه پرواز ( پهپاد ) كوادكوپتر كه خيلي كمتر از بالگرد (هلي كوپتر ) مي باشد . 7-عدم نياز به محلي براي فرود جهت برخاستن و نشستن . (در همه جهات فرود و پرواز داشته باشد) . وضعيت دانش پيشين: ساخت كواد كوپتر به صورت كلي قدمت زيادي ندارد و در مقياس جهاني(سطح دانشگاهي ونه نظامي ) در ساخت آنها ، خيلي از تكنولوژي هاي خاص استفاده نشده است . اما در كشور ما (ايران) 4 سال مي باشد ؛ كه به علم اين كواد كوپتر(روبات پرنده) دست پيدا كرده اند . بعنوان مثال خود ما از سال 89 شروع به تحقيق نموده و سال 91 به پايان رسانده ايم. ارائه راه حل همراه با شرح دقيق اختراع : روبات بشقاب پرنده چهار پر(پهپاد) : اين روبات داراي چهار موتور براشلس سه فازه ، چهار پروانه ، يك فرستنده و گيرنده (ديجيتالي) ، باتري ليتيوم و پليمر(منبع تغذيه) ، اسپيد كنترل- speed control (4 عدد- كنترل دور موتور) و فلايت كنترل (كنترل داده ها – بصورت ديجيتال صفر و يك) است . برد اين فرستنده و گيرنده بيش از 200 متر است و دور موتورها نيز قابل تنظيم است اين روبات بيشتر كاربرد نظامي داشته و قادر است در هر مكان غير قابل تصور صعب العبور بنشيند و پرواز كند . طرز بلندشدن ربات به اين صورت است كه بايد طوري سكانسهاي ريموت (فرستنده) را فشار دهيم كه 4 موتور يا 4 پروانه همزمان به چرخش درآيند ، اين چرخش همزمان باعث مي شود ، كه روبات در يك جهت به حركت دربيايد و بسمت بالا اوج بگيرد. براي به پرواز در آوردن روبات اگر چرخش پروانه ها (ملخ) صورت نگيرد باعث مي شود روبات به يك طرف منحرف شده و بالا نرود ؛ و لذا بايد همزمان سكانسهاي ريموت را تنظيم كنيم تا روبات به طرف بالا پرواز كند. با كم كردن سرعت دور موتورها مي توانيم جهت گردش (حركت) ربات را تغيير دهيم . اين عمل همزمان با تغيير سكانسها انجام مي شود . در هنگام پرواز روبات را مي توانيم كنترل كنيم تا به هرجاي نا ممكن وغير قابل دسترس حتي براي جاسوسي درمناطق صعب العبور يا ماموريتها مورد استفاده قرار گيرد . روي روبات بشقاب پرنده ام اف 8 هرگونه سيستمهاي اطلاعاتي ، حفاظتي ،‌ فيلمبرداري ، تصويربرداري و ... مي تواند نصب شود. خلاصه ميتوان درجنگهاي نظامي بعنوان پهپاد استفاده كرد . مزاياي اختراع: 1 -برد پرواز بيش از 200متر (با بردي كه اين پهپاد دارد مي تواند قابل رويت نباشد). 2- قابليت شناوري روي سطح دريا (حتي بصورت عمودي يا زاويه دار قابل فرود آمدن در دريا و بلند شدن (برخاستن) مي باشد) . 3-به دليل داشتن موتور هاي قوي قابليت حمل يك جسم يك كيلو گرمي را دارد ( از ويژگي مهم اين پهپاد كه مي توان اشاره نمود افزايش وزن بار است) . 4-نصب انواع سيستم هاي الكترونيكي از جمله دوربين فيلم برداري و عكاسي /سرعت و هوا و ارتفاع سنج / سيستم مختل نمودن امواج مخابراتي و ردياب امواج/ سيستم جي پي اس/هم چنين انواع سيستم هاي جاسوسي ،اطلاعاتي و امنيتي ، سيستم رادار گريز و ... روي پهپاد امكان پذير است . 5- قابليت مانور بادقت حركات بيشتر از بالگرد هلي كوپتر – برخاستن (پرواز كردن) با كمترين زمان- با سرعت و قدرت بيشتر . 6- امكان پرواز در محل هاي صعب العبور و غير قابل دسترس (مكان هاي حساس) . كاربرد : روبات مذكور براحتي مي تواند قابليت كنترل نقطه به نقطه يك منطقه ( با هزنيه خيلي كمتر ازهزنيه بالگرد ) را داشته باشد ، هم چنين امكان تصوير برداري هوايي از محيط هاي مختلف ( آبشارها، صخره هاي صعب العبور، پرتگاههايي كه با چمنها پوشيده شده اند، درياهاي منجمد و ساحلهاي ساكت و آرام كه تا حالا پاي بشر به آنجاها نرسيده) را فراهم مي كند و نيز امكان مجهز شدن به سيستم هاي هشدار دهنده امنيتي را دارد. تصويربرداري هوايي توسط ربات پرنده هوابرد از پروژه هايي همانند سد سازي كه امكان دسترسي براي تصوير برداري توسط انسان در آن ها وجود ندارد، يكي ديگر از مصارف و مزاياي روبات پرنده است . در مناطق صعب العبور و يا كوهستاني كه نيازمندگرفتن اطلاعات تصويري از آن منطقه هستيم، اهميت نياز به عكاسي و يا فيلم برداري هوايي خود را نشان مي دهد. يك روش اجرايي براي به كار گيري اختراع : خلاصه ابتكار و نوآوري موجود يا تكنولوژي(كواد كوپتر) به شرح ذيل بيان نمود. •\\t امكان پذير شدن قابليت اتصال لوازم ناوبري از جمله جي پي اس و تعيين مختصات دقيق مكان كواد كوپتر ( پهپاد ) . •\\tامكان پذير شدن اعمال فرامين ،از طريق نرم افزار هاي پردازش تصاوير و خلبان خودكار . •\\tامكان ارسال تصوير و ديتا و استفاده از آنتن شبكه با برد 12كيلومتر و كنترل روبات با كامپيوتر . •\\tامكان نقطه دهي و تعقيب مسير دلخواه . •\\t امكان برنامه ريزي به صورت دلخواه . •\\tقدرت مانور بالا و پرواز در تمامي جهات – پايداري بالا و نيز قابليت حفظ وضعيت ، به صورت معلق در هوا . •\\tكنترل ساده ، همگام با حفظ تعادل لحضه اي به صورت خودكار(مي تواند به صورت درجا تغيير وضعيت بدهد) . •\\tآماده سازي سريع براي پرواز ، و نيز پرواز از روي تمامي سطوح . •\\tقابليت حمل دوربين و كنترل كوادكوپتر ( پهپاد ) از طريق تصوير . •\\t قابليت پرواز تقريبا هم سطح با بالگرد (هلي كوپتر) . •\\tپايداري آن از هواپيما و بالگرد بيشتر بوده و نيز كنترل پايداري آن راحت تر مي باشد . و در آخر مي توان آن را انواع مختلف سامانه و سنسور هاي امنيتي و ... نيز مجهز نمود . ادعا نامه : *عدم وجود خطرات جاني . *پايداري بالا و نيز قابليت حفظ وضعيت به صورت معلق در هوا . *كنترل ساده ، همگام با حفظ تعادل لحظه اي به صورت خودكار . *آماده سازي سريع براي پرواز ، و نيز پرواز از روي تمامي سطوح . *قابليت حمل دوربين و كنترل كواد كوپتر ( پهپاد ) از طريق تصوير ، با حداقل لرزش تصاوير . *اعمال فرامين ، از طريق نرم افزار هاي پردازش تصاوير و خلبان خودكار (به علت سرعت متعادل و پايداري بالا) . سبب مي شود كه ساخت آن نسبت به بالگرد و هواپيما ارجيت يافته و توجيه اقتصادي داشته باشد. عناصر اختراع : اسپيد كنترلر speed control: درهر روبات پرنده به ازاي هرموتور يك اسپيد كنترلر در روبات كار گذاشته شده است . اسپيدكنترلر در رباتهاي پرنده نقش يك تقويت كننده جريان وكنترل كننده دور موتور با استفاده از فرماني كه از (جايرو) مي گيرد را دارد . ملخ (پروانه Grasshopper : وسيله ايست كه براي تبديل نيروي مكانيكي به رانش در هوا گردها بخصوص در روبات بشقاب پرنده مورد استفاده قرار مي گيرد . نيروي رانش لازم از راه به حركت در آوردن هوا فراهم مي شود . ملخ روبات بشقاب پرنده از دو تيغه تاب خورده تشكيل مي شود ؛ وبراي هر موتور يك ملخ دو تيغه تاب خورده با اندازه 4.5*10(با طول10 اينچ و گام 45 اينچ ) از جنس پلاستيك (نسبتا نرم) استفاده شده است لذا در جهت افقي يا عمودي باعث حركت هوا گرد مي شود. باتري (منبع تغذيه ) Battery : همانطور كه مي دانيم هر وسيله الكترونيكي بنا به طراحي خاص خود ، به ولتاژ و آمپراژ مشخصي جهت راه اندازي كار كرد نياز دارد. لذا ما براي روبات بشقاب پرنده از يك باتري ليتيوم پليمر جهت تغذيه (موتور ها ،اسپيد كنترل ها ،فلايت كنترل ، و ... )استفاده كرد ه ايم ؛ باتري ليتيوم پليمر از 3 عدد سلول (سل) بصورت سري تشكيل شده است ،كه جمع ولتاژ و آمپراژ اين باطري 11.1 ولت و2200ميلي آمپر است و يك شارژر براي شارژ كردن استفاده شده است . حداقل باتري كه براي روبات بشقاب پرنده مي تواند جواب بدهد 8 دقيقه در حالت پرواز است و زمان لازم شارژ شدن آن هم يك ساعت مي باشد ؛كه مدت زمان پرواز روبات بشقاب پرنده بسته به ظرفيت باتري افزايش مي يابد . موتور (براشلس ) Brashls engine: در اين روبات براي چرخش ملخ (پره ها) از 4 عدد موتور براشلس استفاده شده است ، موتورهاي براشلس از طريق درايور موتور ((speed control جهت تغذيه (از ولتاژ dc) و كنترل دور موتور بصورت جداگانه براي هر موتور تعبيه شده است . موتوري كه در روبات بشقاب پرنده بكار برده شده 905kv است و با ولتاژ v 11.1 تغذيه مي شود . خلاصه توصيف: كوادكوپتر يا كوادرتور يا پرنده چهار ملخه نوعي عمودپرواز است كه بخاطر استفاده از چهار ملخ بصورت صليبي اين لقب به آن داده ميشود. اين نوع پيكربندي اين امكان را به پرنده ميدهد تا بتواند به راحتي و بطور مساوي در تمامي جهات حركت كند و قدرت مانور فوق العاده اي داشته باشد. اما اين پرنده بر خلاف ظاهر ساده خود بسيار بسيار پيچيده است بطوري كه طراحي اين نوع از پرنده ها در كشورهاي محدودي انجام مي گيرد. با توجه به شكل1-1 اگر مقدار دور موتور (rpm)سمت چپ افزايش يافته و نيز دور موتور مقابل آن كاهش بيابد،ربات به سمت راست حركت خواهد كرد وبه همين ترتيب در بقيه جهات به طور مشابه ،با كم شدن دور موتور يك سمت و افزايش دور ،موتور مقابل آن ،ربات به همان سمتي كه دور موتور كاهش يافته حركت مي كند. شكل 1-2 نشان دهنده آن است كه اگر هر چهار موتور با دور معين سرعت بگيرند ، ربات از زمين بلند شده و تا ارتفاع مشخص (بسته به ميزان دور موتور ها) بالا مي آيد. ودر شكل 1-3اگر دور دو موتور افزايش يافته و دور موتور ديگر كاهش بيابد ، ربات ، مطابق شكل نشان داده شده ، در جهت خلاف عقربه هاي ساعت مي چرخد . در شكل 1-4 هم، روند شكل 1-3 تكرار مي شود در جهت مخالف . نتايج : با توجه شكل هاي نشان داده شده ،مي توان گفت كه كواد كوپتر مي تواند به تمامي جهات پرواز كند و محدوديتي از نظر مانور نخواهد داشت .

هويه لمسي خدكار اين هويه به صورت لمسي و بدون نياز قطع و وصل برق كار مي كند. يعني به صورت خودكار و بدون كليد روشن و خاموش مي شود و به طور كلي اگر هويه را به دست بگيريم روشن مي شود و اگر از دست جدا كنيم خاموش مي شود وقتي هويه را به دست مي گيريم مدار لمسي از طريق آي سي 555 پايه 2 تريگر تحريك مي شود. طرز تحريك شدن از پايه 2 (تريگر) 555 آي سي به دسته هويه وصل است كه وقتي به دست مي گيريم الكترون از طريق بدن ما به پايه 2 تريگر تزريق مي شود سپس هويه روشن مي شود. مشكلاتي كه هويه هاي امروز دارند از جمله: به طور دائم روشن هستند و باعث سوختن يا خراب شدن هويه مي شود، انرژي گران بهاي برق به هدر مي رود و با روشن ماندن دائمي آنهاباعث حادثه هاي آتش سوزي و سوختن دست انگشتان هنرجويان در محل هاي آموزشي مي شود. اين هويه ها به طور كلي باعث مي شود كه هويه با اتصال برق به طور دائم روشن باشد. به هدر رفتن انرژي برق باعث حادثه هاي آتش سوزي و سوختن دست انگشتان كارآموز يا دانش آموز و در يادگيري كارآموزان در محل هاي آموزشي تاثير مي گذارد. براي حل اين مشكلات دستگاهي به نام هويه لمسي خودكار اختراع كرده ايم: اين دستگاه با برق 220v كار مي كند. وقتي هويه را به بدست مي گيريم هويه ( لمسي خودكار) روشن مي شود و وقتي كه هويه را از دست جدا مي كنيم هويه خاموش مي شود. اين عمل روشن و خاموش شدن از طريق لمس كردن به طور خودكار روشن و يا خاموش مي شود و هويه ديگري به طور دائم روشن نمي ماند و به هنگام دست گرفتن روشن مي شود. در قسمت الكترونيك اگر هويه به طور دائم روشن باشد و حرارت چنانچه بالا باشد سبب معيوب شدن نيمه هادي ها مثل ديود، .... مي شود به خصوص آنكه باعث خرابي مدار چاپي نيز مي شود.

بعضي از عوامل هستند كه بازدارنده خروج معلولين از منزل مي باشد و باعث رنج بردن معلولين از معلوليتشان مي شود. در ايجاد تعادل بدن مشكل دارند و يكي از موانع آنان در فعاليت هاي اجتماعي مي باشد. ما اين دستگاه را اختراع كرديم كه بخصوص براحتي معلولين كمك كند يا مشكلاتي كه در موانع معلولين بود حل شود. اين دستگاه به دو حالت كار مي كند حالت اول بصورت پله معمولي مي باشد و حالت دوم بصورت سطح شيبدار است. هنگامي كه فرد سالم ( جسمي ) از پله ها حركت مي كند و فرد معلول به پله ها نزديك مي شود نمي تواند از پله ها به بالا برود و با حركت كند با زدن يك كليد ( شاستي ) پله بصورت اتوماتيك سطح شيبدار مي شود و فرد معلول با صندلي چرخ دار با كمك فرد ديگر به راحتي به بالا هدايت مي شود و بعضي از صندلي چرخ ها برقي مي باشد و فرد دمعلول خود مي تواند حركت كند يعني از سطح شيبدار به طرف بالا حركت كند. مشكلاتي كه در جامعه براي معلولين وجود دارد از قبيل رفت و آمد در ادارات و مؤسسات اداري و مراكز عمودي به علت داشتن پله ها مي باشد. طبق آمار سازمان بهداشت جهاني % ۱۰ جمعيت دنيا به طريقي دچار معلوليت جسمي هستند در كشور ما بعد از انقلاب اسلامي و جنگ تحميلي ، معلوليت سپري فزاينده داشته است. جانبازان كه همگي از جوانان با ايمان و پرشور اين سر زمين بوده اند ، اكنون از انجام مسائل زندگي خود عاجز گشته اند. موانع معماري و شهري موجود، يكي از بزرگ ترين موانع شركت آنان در فعاليت هاي اجتماعي است. چنين افرادي به دليل همين موانع ، با عدم تحرك و دسترسي به تسهيلات محيط شهري روبرو هستند و نيز پله ها هم از جمله عوامل بازدارنده خروج معلولين از منزل به شمار مي روند .