پروژه مکانیک با موضوع صندلی چرخ دار الکتریکی. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 162 صفحه

چکیده:

صندلی چرخدار الکتریکی وسیله مناسبی برای کمک به افرادی است که از ناتواناییهای حاد حرکتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد. در این پروژه یک صندلی چرخدار با نیروی رانش الکتریکی که کاربر توسط جوی استیک آنرا هدایت می کند، ساخته شد. با بررسی های مختلف خواهیم دید که موتور مناسب برای این منظور، موتور DC مغناطیس دائم است که به منظور استفاده در صندلی چرخدار الکتریکی طراحی شده است. منبع انرژی دو عدد باتری سرب- اسید 12 V, 60 Ah انتخاب شد و مدار تحریک موتور برشگر PWM می باشد که در آن عمل برشگری توسط ماسفت انجام می گیرد. برای کنترل سیستم ابتدا پایداری دینامیک ثابت آنرا با استفاده از ماتریسهای تبدیل دوران، در حالت کلی بررسی کرده و سپس یک مدار خطی از مجموعه را در نظر گرفتن پارامترهای شخص راننده ارائه کردیم. با وجود همه ساده سازیهای ممکن خواهیم دید که مدل به دست آمده از پیچیدگی زیادی برخوردار است و برای کنترل حلقه بسته آن باید از روشهای پیشرفته کنترل وفقی مبتنی بر شبکه های عصبی و منطق فازی استفاده کرد. در صورت عدم استفاده از کنترل حلقه، بسته، هدایت صندلی در محیطهایی با موانع زیاد، با دشواری همراه خواهد بود.

مقدمه:

معلولیت دگرگونیهایی از نظر آناتومی و فیزیولوژی در بدن فرد ایجاد می کند که در یک مقطع شخص بیمار محسوب می شود ولی بعد از درمان، علی رعم داشتن ضایعه، باید تا حد امکان زندگی طبیعی داشته باشد. وسایل کمکی در این بین نقش مهمی دارند. از جمله این وسایل کمکی، صندلی چرخدار است که در صورت استفاده و تجویز درست، وسیله مناسبی برای دادن کمکهای حرکتی به افراد معلولیت دار بوده و به آنها در انجام امور شخص تا حد زیادی استقلال می دهد. صندلی چرخدار دارای انواع و اقسام مختلفی است که بسته به نوع و میزان معلولیت فرد و شرایط دیگر تجویز می شود. [1]. صندلی هایچرخدار در یک سیستم تقسیم بندی به دو گروه که در یکی نیروی محرکه توسط انسان و در دیگری از طریق یک موتور سوختی یا الکتریکی تأمین می گردد. هدف در این پروژه طراحی و ساخت صندلی چرخدار الکتریکی می باشد. صندلی چرخدار الکتریکی نخستین بار در اوایل قرن بیستم اختراع شد [2]. اما به دلیل مشکلاتی که وجود داشت مصرف عمومی پیدا نکرد. در دهه 1940 استفاده از باتری اتومبیل و موتورهای استارتر، امکان ساخت صندلیهای ساده تری را فراهم کرد. البته سیستم های اولیه فقط با یک سرعت حرکت می کردند. کمی بعد با استفاده از روشهای مکانیکی مثل کلاچ، امکان کنترل سرعت برای صندلیها ایجاد شد. از دهه 1960 به بعد استفاده از ترانزیستور دو قطبیدو طراحی کنترل کننده های سرعت ایمنی صندلیها بسیار بالا رفت. در حال حاضر از ماسفت قدرت برای کنترل سرعت موتورهای DC در صندلی چرخدار الکتریکی استفاده می شود. علی رغم سابقه زیاد صندلی چرخدار الکتریکی در دنیا، این وسیله تاکنون در ایران ساخته نشده است. هدف پروژه آغاز گاهی در این مسیر می باشد. البته وسیله ای که ساخته شد در ظاهر یک صندلی چرخدار الکتریکی نیست ولی با توجه به مطالعات و بررسی های انجام شده، می توان در زمانی کوتاه روشهای به کار رفته در این پروژه را برای ساخت صندلی چرخدار الکتریکی عملی به کار برد. در فصل دوم توضیحاتی کلی در مورد صندلی چرخدار و مشخصات آن از نظر ابعاد، استحکام و غیره آورده شده است. در تجویز صندلی چرخدار نکات متعددی باید در نظر گرفته شود که وزن، ابعاد صندلی و چرخها از آن جمله است. صندلی چرخدار از چند جزء اصلی تشکیل شده است که شامل سیستم نگهدارنده بدن، سیستم رانش، چرخها و اسکلت بدنه می باشد [14]. در این فصل در مورد مشخصات صندلیهای چرخدار الکتریکی و نکاتی که در طراحی آنها باید مد نظر قرار داد، توضیح داده شده است. از جمله این نکات مهم حداکثر سرعت، شیب مسیر، نحوه اتصال موتور و باتریها به صندلی و منبع تغذیه است. صندلی چرخدار الکتریکی را می توان با روشهای دستی و در صورتی که ممکن نباشد با روشهای غیر دستی کنترل نمود. از روشهای کنترل غیر دستی می توان کنترل چانه کنترل زبان لبها یا دندان، کنترل بر اساس دمیدن و مکیدن کنترل صوتی نام برد.

فصل سوم در مورد انتخاب ادوات مورد نیاز می باشد. خود صندلی چرخدار مهمترین قسمت است. به دلایل مختلف به جای صندلی چرخدار استاندارد مدلی از آن ساخته شد. این مدل شامل یک صفحه فلزی است که در زیر آن چهار چرخ نصب شده است. دو چرخ عقب آن نقش انتقال نیرو و هدایت کننده را دارند و دو چرخ جلو هرزگرد هستند. جزئیات مربوط به انتخاب قسمتهای مکانیکی شامل بلبرینگ . چرخها و نحوه انتقال نیرو از موتور به چرخها و غیره کاملاً توضیح داده شده است. بعد از قسمتهای مکانیکی، نوبت به انتخاب موتور الکلتریکی می رسد. در این زمینه بررسی های متعددی انجام گرفت و در نهایت موتور DC خاص صندلی چرخدار برای این منظور انتخاب گردید. این موتور در حجم کم توان بالایی دارد و در طراحی آن حجم و وزن از مهمترین پارامترها بوده اند. جعبه دندهنصب شده بر روی موتور سرعت آن را تا حد مورد نیاز کاهش داده و به حدود 500 دور در دقیقه رسانیده است. با محاسبه توان مورد نیاز برای حرکت صندلی با سرعت m/s3 و وزن Kg150 خواهیم دید که توان یک موتور به این منظور کافی نبوده و ناچاریم که از دو موتور استفاده کنیم که علاوه بر داشتن توان کافی، مزایای دیگری نیز خواهد داشت. موتور یک مبدل انرژی الکتریکی به مکانیکی است ؛ بنابراین باید منبع انرژی الکتریکی همراه موتور باشد. با این توضیح مشخص است که باید از باتری به این عنوان استفاده کنیم. در این فصل، باتریهای قابل شارژ مجدد مانند نیکل- کادمیوم و سرب- اسید بررسی کنیم. در این فصل باتریهای قابل شارژ مجدد آنها و همچنین محافظتهای مورد نیاز، توضیح داده شده است. قسمت بعدی مدار تحریک است که با کنترل کاربر، انرژی را از باتری گرفته و به موتور منقل می کند. از آنجا که موتور از نوع DC بود و منبع تغذیه نیز DC است. بنابراین مدار تحریک از نوع DC/DCخواهد بود.مبدلDC/DC اصطلاحاً برشگرنامیده می شود. برشگرها با قطع و وصل ولتاژ DC ثابت بر روی بار، متوسط ولتاژ دو سر بار را تغییر می دهند که این عمل باید توسط یک عنصر قدرت انجام گیرد. به این منظور المانهای مختلف بررسی شدند و در نهایت از ماسف قدرت استفاده کردیم. در ادامه انواع مختلف برشگرها بررسی شده و نوع مناسب انتخاب گردیده است. خاصیت مهمی که بعضی از انواع برشگرها دارند این است که وقتی بار ‌آنها موتور DC است هنگام کاهش سرعت و یا توقف کامل می تواند انرژی جنبی ذخیره شده موتور را به منبع DC بازگردانند. به این خاصیت بازیابی انرژی گفته می شود.این عمل باعث افزایش راندمان، مجموعه می گردد. با بررسی این موضوع خواهیم دید که به دلایل مختلف، میزان انرژی تحویل شده به منبع در مقابل پیچیدگی مدار، ناچیز است. بنابراین از انجام این کار صرف نظر خواهد شد. با در نظر گرفتن این فرض که کاربر فردی نیمه فلج و یا کاملاً مفلوج است، برای هدایت صندلی از جوی استیکاستفاده کردیم. جوی استیک ازدو مقاومت متغیر تشکیل شده است که مقدار مقاومت یکی از آنها با حرکت جوی استیک در راستای جلو و عقب، از صفر تا حداکثر تغییر می کند و مقاومت دیگر همین عمل را در جهت چپ و راست انجام می دهد. در فص چهارم در مورد تعریف چگونگی حرکت صندلی چرخدار با توجه به حرکت جوی استیک، توضیحاتی آورده شده است.

فصل چهارم در مورد کنترل صندلی چرخدار الکتریکی می باشد. در ابتدا پروتکل حرکت صندلی بر اساس حرکت جوی استیک بیان شده و سپس روابطی که با استفاده از آن می توان سرعت خطی و سرعت زاویه ای صندلی را بر حسب دور موتورها بدست آورد، معرفی شده اند. در ادامه دینامیک ثابت صندلی چرخدار الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است و حداکثر سرعت خطی صندلی چرخدار برای آنکه پایداری آن حول محور x (راستای حرکت) حفظ شود، بدست آمده است. این بررسی در حالت کلی است و با استفاده از ماتریسهای دوران، شیب مسیر در جهت های مختلف را در نظر می گیرد. در ادامه این فصل، با کوچک فرض کردن تغییرات، یک مدل خطی از سیستم صندلی چرخدار الکتریکی با در نظر گرفتن هدایت انسان، ارائه می کنیم. در این سیستم خطی، ورودی، مسیر دلخواه شخص و خروجی، نوسانات مجموعه حول محور x (راستای حرکت) می باشد. همانطور که خواهیم دید این سیستم پیچیدگی زیادی خواهد داشت؛ بنابراین در صندلیهای پیشرفته جدید، کنترل کننده های وفقیکه با استفاده از شبکه های عصلی و منطق فازی طراحی می شوند، کاربرد فراوان دارند. در پایان فصل در مورد سازگاری الکترومغناطیسی و استانداردهای مربوط به صندلی چرخدار الکتریکی در این زمینه، توضیحاتی آورده شده است.

در فصل پنجم طراحی قسمتهای مختلف توضیح داده شده است. طراحی مدار برشگر PWM و بخش مهمی از این فصل را تشکیل می دهد. مدار برشگر شامل مولد سیگنال PWM و اعمال ‌آن به ماسفتها می باشد. انتخاب فرکانس برشگری بسیار مهم است چرا که پایین بودن فرکانس، باعث افزایش تلفات در موتور می شود. با استخراج پارامترهای موتور توسط آزمایشهای مختلف و سپس مدل کردن موتور توسط Pspice فرکانس برشگری با دقت مناسب، 25 Hz انتخاب شده است. ماسفت اگرچه در حالت پایدار جریانی از گیت نمی کشد، ولی در هنگام روشن و خاموش شدن سریع، جریان قابل ملاحظه ای باید به گیت تزریق و یا از آن کشیده شود. نحوه طراحی مداری برای تأمین این جریانهای لحظه ای، توضیح داده شده است. مجموعه مدار تحریک را می توان به صورت آنالوگ یا دیجیتال و یا ترکیبی از آنالوگ و دیجیتال پیاده سازی نمود. در قسمت برشگر PWM به علت بالا بودن فرکانس برشگری و در مقابل پایین بودن سرعت میکروکنترلرهای معمولی استفاده از مدار آنالوگ مناسب تر است؛ ولی تشخصی فرمان جوی استیک و تصمیم درمورد سرعت و جهت حرکت هر یک از موتورها را می توان توسط مدارهای آنالوگ و یا دیجیتال طراحی نمود که هر یک از این دو مدار مزایا و معایبی دارند که توضیج دادهخواهند شد. برای تولید سیگنال PWM از تراشهTL 949 استفاده شده است. این تراشه در ساخت منابع تغذیه سوئیچنگ کاربرد فراوان دارد. فرکانس سیگنال PWM با یک خازن یک مقاومت تعیین شده و سیکل وظیفهبا یک سطح DC تعیین می شود. در مدار دیجیتال میکروکنترولر 8951 که از خانواده 8031 استاستفاده کردیم. مزیت 8951 در این است که دارای EEPROM داخلی است و نوشتن و پاک کردن برنامه به سادگی مکان پذیر است و نیازی به اشعه ماورای بنفش دارد. در ادامه در مورد نشان دادن وضعیت شارژ باتری توضیح داده ایم. در انتها مقایسه ای بین مدار دیجیتال و آنالوگ انجام شده است.

فهرست مطالب:

فصل اول- مقدمه

فصل دوم- بررسی صندلی چرخدار

مقدمه

1-2- اجزاء صندلی چرخدار

1-1-2- سیستم رانش

3-1-2- چرخها

4-1-2- اسکلت بندی

2-2- انواع صندلی چرخدار

3-2- ابعاد استاندارد صندلی چرخدار

4-2-پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار

5-2-نکات مهم در انتخاب صندلی چرخدار

6-2-مشخصات صندلی چرخدار الکتریکی

1-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الکتریکی

2-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الکتریکی

7-2-موارد استفاده از صندلی چرخدار

8-2-موارد عدم استفاده از صندلی چرخدار

خلاصه

فصل سوم- انتخاب ادوات مورد نیاز

مقدمه

1-3-صندلی چرخدار

2-3- موتور الکتریکی

1-2-3-باتریک نیکل- کادمیوم

2-3-3- باتری سرب- اسید

4-3- مدار کنترل سرعت

5-3- انتخاب المال سوئیچ

6-3- انتخاب وسیله هدایت

خلاصه

فصل چهارم- طراحی کنترل کننده

مقدمه

1-4- پروتکل هدایت صندلی بر اساس حرکت صندلی چرخدار

2-4- رابطه بین سرعت خط

3-4- بررسی دینامیک ثابت صندلی چرخدار

4-4- بررسی کنترل حلقه بسته

4-5- روشهای کنترل صندلی چرخدار الکتریکی

1-5-4- کنترل کننده های قابل تنظیم

2-5-4- کنترل با سنسورها یا همکار

3-5-4- کنترل تحمل پذیر خطا

6-4- سازگاری الکترومغناطیسی

فصل پنچم

مقدمه

روشهای ساخت مدار

1-5-پیاده سازی به روش آنالوگ

1-1-5- کنترل کننده PWM

2-1-5- محاسبه جریان گیت ماسفت

3-1-5- انتخاب فرکانس برشگری

4-1-5- استخراج پارامترهای موتور ANCN7152

5-1-5- ساختن ولتاژ منفی از ولتاژ مثبت

2-5- پیاده سازی به روش دیجیتال

1-2-5- روشهای سنجش شارژ باتری

2-2-5- ساخت منبع تغذیه منفی

خلاصه

فصل ششم- نتایج آزمایشات

فصل هفتم- نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار

مراجع

ضمیمه (1)- نرم افزار هدایت صندلی چرخدار

ضمیمه (2)- برنامه ثبت و تحلیل داده ها برای تعیین

ضمیمه (3)- گاتالوگ موتور ANCN7152

ضمیمه (4)- گاتالوگهای 8951 و TL494

 فهرست اشکال:

شکل (2-1): نمودار ابعاد اساسی صندلی چرخدار

شکل (1-3): تصاویر تقربی صندلی چرخدار از زوایای مختلف

شکل (2-3): نمای چرخ عقب و متعلقات آن

شکل (3-3) نیروهای وارد شده به محور چرخ

شکل (4-3): نیروهای وارد شده به صندلی چرخدار در سطح شیبدار

شکل (5-3): برشگر کاهنده با بار اهمی

شکل (6-3): تقسیم بندی برشگرها

شکل (7-3): برشگر کلاس B

شکل (8-3): برشگر کلاس C

شکل (9-3): برشگر کلاس D

شکل (10-3): برشگر کلاس E

شکل (11-3): کنترل دو جهته دور موتور DC با رله SPDT

شکل (12-3): نمای مداری GTO

شکل (13-3): نمای مداری ماسفت کانال N

شکل (14-3): نمای مداری IGBT

شکل (1-4): چرخهای صندلی عقب صندلی چرخدار

شکل (2-4): نیروهای وارد شده به مرکز جرم

شکل (3-4): دستگاه مختصات صندلی چرخدار

شکل (4-4): دیاگرام بلوکی سیستم صندلی چرخدار الکتریکی با کنترل انسان

شکل (5-4): سینماتیک صندلی چرخدار

شکل (6-4): دیاگرام بلوکی دیاگرام بلوکی کامل شده شکل (4-4)

شکل (1-5): جمع کننده و تفریق کننده آنالوگ

شکل (2-5): پیاده سازی تابع قدر مطلق با پل دیودی

شکل (3-5): یکسوساز نیم موج ایده آل

شکل (4-5): یکسوساز تمام موج ایده آل

شکل (5-5): نحوه تضعیف سیگنال خروجی جمع کننده

شکل (6-5): نحوه تضعیف سیگنال خروجی تفریق کننده

شکل (7-5): نحوه بافر کردن خروجی جوی استیک

شکل (8-5): تراشه TL494

شکل (9-5): جریانهای کشیده شده توسط گیت هنگام روشن شدن

شکل (10-5): روشن شدن ماسفت با مقاومت

شکل (11-5): روشن شدن ماسفت با مقاومت ترانزیستور

شکل (12-5): مدار تحریک ماسفت

شکل (13-5): ولتاژ و جریان سوئیچ در حال روشن شدن

شکل (14-5): روشن پاسخ پله برای استخراج

شکل (15-5): اعمال ولتاژ پله به موتور

شکل (16-5): پاسخ پله به موتور

شکل (17-5): مدار معادل الکتریکی برایموتور DC

شکل (18-5): پاسخ فرکانس جریان آرمیچر و سرعت موتور

شکل (19-5): تنظیم دوره کار توسط TL494

شکل (20-5): ساخت منبع تغذیه منفی

شکل (21-5): شکل موجهای رگولاتور باک- بوست

شکل‌ (22-5): تنظیم فرکانس و دوره کار توسط IC 555

شکل (23-5): نمای شماتیک مدار دیجیتال

شکل (24-5): نمودار گردشی برنامه نرم افزاری

شکل (25-5): تبدیل ولتاژ به جریان

شکل (26-5):ساخت منبع تغذیه منفی در مدار دیجیتال

فهرست جداول:

جدول (1-2): ابعاد استاندارد صندلی چرخدار

جدول (3-1): مقایسه خواص المانهای قدرت

منابع و مأخذ:

[1] Rory A. Cooper , “Stability of a wheelchair Controlled by a Human Pilot” , IEEE Trasactions on Rehabiliation Engineering, Vol. 1, No. 4, December 1993, pp. 195-205

[2] Rory A. Cooper, “Intelligent Control of Power Wheecharis” , IEEE Engineering In Medicine and Biology, Jul /August 1995, pp. 423- 431

[3] Bimal K. Bose, “Power Electronics- A Tecnology Review”, Proceedings of the IEEE, Vol. 80, No. 8, August 1992, pp. 1303- 1334

[4] Muhammad H. Rashid, power Electronics, Circuits, Devices and Applications. En glewood Cliffs, NJ: Printice Hall, 1993

[5] E. W. Ott, Noise Reduction Techniques In Electronic systems, New York: Wiley, 1976

[6] Abrahim I. Pressman, Switching Power Supply Design, Mc Graw – Hill Inc. , 1992

[7] James H. Aylor, Alfred Thieme and Barry W. Johnson, “A Battery State of Charge Indicator For electric Wheelchairs”, IEEE Transactions on Industria Electronics, Vol. 39. 5, October 1992

[8] C.C.Chan, “An Overview Of Electric Vehicle Technology” , Procedings of the IEEE, Vol. 81, No. 9, September 1993, pp. 1236- 1247

[9] Daniel A. Genneau, Electric Vehicles, New York, N. Y. : Glenco, 1984

[10] Austin Hughes, Electric Motors And Drives , Oxforx, Boston : newves, 1993

[11] مهرداد عابدی، محمد تقی نبوی، ماشینهای الکتریکی؛ تحلیل، بهره برداری و کنترل ، چاپ اول 1372 صفحه 219-212

[12] محمد حیرانی اصفهانی، کنترل میکروپروسسوری دورموتور DC به منظور کاربرد در سیستمهای حمل و نقل، پایان نامه کارشناسی ارشد، داشنکده برق، داشنگاه صنعتی شریف، 1370

[13] فریدون اکبری، بررسی اثرات رانش ویلچر بر مفصل شانه، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، شهریور 1370

[14] علی رضا کشاورز، بررسی عوامل موثر بر رانش ویلچر، پایان نامه کارشناسی ارشد، داشنگاه تربیت مدرس، 1370

[15] بهنام رضایی، مروری بر تکنولوژی باتریها، سمینار کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، 1373

پروژه رشته مکانیک با موضوع رباتیک. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 120 صفحه

چکیده:

این مقاله الگوریتمی جدید برای مسئله برنامه ریزی مسیرکلی به یک هدف ، برای ربات متحرک را با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد .الگوریتم ژنتیک برای یافتن مسیر بهینه برای ربات متحرک جهت حرکت در محیط استاتیک که توسط نقشه ای با گره ها و لینک ها بیان شده است ،بکار گرفته شده است.موقعیت هدف و موانع برای یافتن یک مسیر بهینه در محیط دو بعدی داده شدهاست .هر نقطه اتصال در شبکه ژنی است که با استفاده از کد باینری ارائه شده است.تعداد ژن ها در یک کروموزوم تابعی از تعداد موانع در نقشه (نمودار)می باشد.

بنابراین از یک کروموزوم با طول ثابت استفاده کردیم.مسیر ربات ایجاد شده ، در مفهوم کوتاهترین مسیر ،بهینه است .ربات دارای محل آغاز و محل هدف تحت فرضیه ای است که ربات از هر محل فقط یکبار می گذرد یا اصلا نمی گذرد.نتایج بدست آمده در شبیه سازی ؛قدرت الگوریتم پیشنهادی را تایید می نماید.

مقدمه:

مسئله طراحی مسیر ربات متحرک را می توان بصورت ذیل بیان کرد:

داده های مسئله (محل شروع،محل هدف، نقشه ای دو بعدی مسیرهاکه شامل موانع ساکن می باشد).هدف بدست آوردن یک مسیر بدون تصادم بین دو نقطه خاص در ایفای معیار بهینه سازی با در نظر گرفتن محدودیت ها (به احتمال زیاد:کوتاهترین مسیر)می باشد. مسئله طراحی مسیر از نظر محاسباتی بسیار پر هزینه است.

با اینکه حجم زیادی از تحقیقات برای حل بیشتر این مسائل انجام شده است،با این وجود،روش های معمول ،غیر قابل انعطاف می باشند.

اهداف مختلف بهینه سازی و تغییرات اهداف

عدم قطعیت ها در محیط ها

محدودیت های متفاوت برای منابع محاسباتی

مرور و بازنگری روش های موجود برای حل مسئله طراحی مسیر ،در [1] ارائه شده است . روش های زیادی برای ایجاد یک مسیر بهینه از قبیل برنامه ریزی دینامیک و روش های تبدیل مسافت گزارش شده است .

در روش برنامه ریزی دینامیک اگر نقطه ی شروعSP و نقطه ی هدف GP باشد ، نقطه ی زیر هدف IP است.و روش تولید مسیر ،نحوه تعیین توالی زیر اهداف است که زیر اهداف خود از مجموعه IP (I=1,2,3,…) انتخاب می شوند.ما باید تمام مسیرهای ممکن را بررسی کرده و مسیر با کمترینمقدار هزینه را به عنوان مسیر بهینه انتخاب نمائیم.توان محاسباتی بسیار فراوانی بویژه در محیط های دارای زیر اهداف فراوان مورد نیاز است . در روش تبدیل مسافت ،کارطراحی مسیر ،محیطی را با شبکه یکنواخت می پوشاند و فواصل را از طریق فضای خالی ،از سلول هدف،منتشر می کند.قسمت پیشین موج مسافت ،حول موانع و در نهایت از طریق تمامی فضاهای آزاد در محیط جریان می یابد.برای هر نقطه شروع در محیط نمایانگر محل اولیه ربات متحرک ،کوتاهترین مسیر به مقصد،از طریق رفتن به قسمت پائین و از طریق شیب دارترین مسیر نزولی رسم شده است.با این وجود به هنگام وجود دو سلول یا بیشتر جهت گزینش با همان حداقل تبدیل فاصله ابهام مسیرهای بهینه وجود دارد. دو روش مذکور ملزم توان محاسباتی بسیار بالا در محیطی است که دارای تعداد زیاد اهداف فرعی (زیر اهداف)و موانع است.

محققان روش های فراوان را برای حل مسائل طراحی مسیر ربات های متحرک با وجود موانع ایستا و متحرک بر مبنای soft computing ،بیان کرده اند. soft computing متشکل از منطق فازی،شبکه های عصبی و محاسبات تکاملی است (الگوریتم های ژنتیک و تکاملی GA & EA).تاکنون تلاش های زیادی در استفاده از منطق فازی برای طراحی و برنامه ریزی حرکت ربات متحرک وجود داشته است .اخیرا استفادهاز محاسبات تکاملی رواج فراوانی پیدا کرده و در واقع روشی است که به منظور بکارگیری در موقعیت هایی که دانش اولیه راجع حل مسئله وجود نداشته و یا اطلاعات محدود می باشد،قابلیت استفاده به گونه ای موثرتر،عمومی تر و راحت تر را داراست.

الگوریتم های ژنتیکی و تکامکلی نیازمند اطلاعات اشتقاقی یا برآوردهای فرمال اولیه از راه حل نیستند و از آنجائیکه طبیعتا تصادفی می باشند دارای قابلیت جستجوی کل فضای جواب با احتمال بیشتر پیدا کردن بهینه عمومی می باشند

فهرست مطالب:

مسیریابی

الگوریتم ژنتیک

فرمول سازی مسئله

الگوریتم طراحی مسیر پیشنهادی

کروموزوم ها و جمعیت اولیه

ارزیابی

عملگرها

نتایج شبیه سازی

بررسی بیشتر

طراحی مسیر در فضای مسیر گلوله

طراحی مسیر با طراحهای محلی

منابع

منابع و مأخذ:

 [1] J. C. Latombe, "Robot Motion Planning", Norwell, MA: Kluwer, 1991.
[2] Memetic Algorithm Based Path Planning for aMobile Robot
Neda Shahidi, Hadi Esmaeilzadeh, Marziye Abdollahi, Caro Lucas
INTERNATIONAL JOURNAL OF INFORMATION TECHNOLOGY VOLUME 1 NUMBER 3 2004 ISSN 1305-2403
[3] GENETIC ALGORITHM FOR ROBOT PATH ESTIMATION
Ćurković, P.; Jerbić, B. & Vranješ, B.
THE 17TH INTERNATIONAL DAAM SYMPOSIUM
"INTELLIGENT MANUFACTURING & AUTOMATION: FOCUS ON MECHATRONICS & ROBOTICS"
8-11TH NOVEMBER 2006
[4] C. Hocaoglu, A.C. Sanderson, "Planning Multiple Paths with Evolutionary Speciation", IEEE Trans.on Evolutionary Computation, Vol.5, No. 3, JUNE2001.
[5] A Comparison of Genetic Programming and Genetic Algorithms forAuto-tuning Mobile Robot Motion Control
Walker, C. H. Messom
Institute of Information and Mathematical Sciences,
Massey University, Albany Campus, Auckland, New Zealand.
G.Walker, [e-mail]
[6] ROBOT PATH PLANNING INUNSTRUCTURED ENVIRONMENTS USING A
KNOWLEDGE-BASED GENETIC ALGORITHM
Simon X. Yang ∗,∗∗ Yanrong Hu∗∗
 Institute of Computer Science and Technology, Chongqing
University of Posts and Telecommunications, China School of Engineering, University of Guelph, Canada
[7] D. E. Goldberg, "Genetic Algorithms in Search,Optimization, and Machine Learning", Addison-Wesley Publishing Company, 1989.
[8] "OBSTACLES AVOIDANCE IN A SELF PATH PLANNING
OF A POLAR ROBOT"JUAN CARLOS ROSETE FONSECA1, EFRÉN GORROSTIETA HURTADO2,JOAQUIN PEREZ MENESES3.
9] Intelligent Automation and Soft Computing, Vol. 10, No. 1, pp. 51-64, 2004 Copyright © 2004, TSI®Press Printed in the USA. All rights reserved 51
MOBILE ROBOT PATH PLANNING USING HYBRID GENETIC ALGORITHM
AND TRAVERSABILITY VECTORS METHOD
-K. LOO 1,2 M. RAJESWARI 2 E. K. WONG1 M. V. C. RAO1
Faculty of Engineering and Technology Multimedia University (Melaka)75450 Melaka, Malaysia
e-mail: [e-mail]
School of Industrial Technology Universiti Sains MalaysiaPenang, Malaysiae-mail:[e-mail]
[10]A Comparison of Genetic Programming and Genetic Algorithms for
Auto-tuning Mobile Robot Motion Control
Walker, C. H. MessomInstitute of Information and Mathematical Sciences,
Massey University, Albany Campus, Auckland, New Zealand.{M.G.Walker,

پروژه میکانیک با موضوع گیربکس های اتوماتیک. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 160 صفحه

مقدمه:

گشتاور تولیدی توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده می رسد. وظیفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهای گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و میل گاردان در خودروهای دیفرانسیل عقب یا مستقیماً به دیفرانسیل در خودروهای دیفرانسیل جلو است.

سیستم جعبه دنده ای انتقال قدرت را می توان به دو گروه جعبه دنده ای دستی و جعبه دنده ای اتوماتیک تقسیم بندی کرد. سیستم انتقال قدرت دستی در حالت انتقال مستقیم بازدهی در حدود 98% ولی در دنده های با نسبت انتقال پایین تر بازده به حدود 90% می رسد. چون بیشترین زمان استفاده از اتومبیل، جعبه دنده در حالت انتقال مستقیم قدرت است، بنابراین با توجه به این مورد و هزینه اولیه به نسبت کمتر این سیستم جعبه دنده ای، هنوز استفاده از آنها در اکثر اتومبیلها مورد توجه است. از سیستم انتقال اتوماتیک بیشتر در اتومبیلهای گرانقیمت تر و کلاسهای بالاتر استفاده می شود چرا که با توجه به عملکرد ساده تر آن برای راننده، هزینه ساخت آن نیز بیشتر است. علاوه بر دو نوع فوق، امروزه استفاده از نسل جدیدی از سیستم انتقال قدرت بنام سیستم انتقال قدرت پیوسته متغیر (CVT) نیز مورد توجه طراحان خودروها قرار گرفته است.

فهرست مطالب:

انواع گیربکس،ساختمان و نحوه کار آنها

مقدمه:

سیستم انتقال قدرت دستی

Sliding Mesh Type Gearbox

Constant Mesh Type Gearbox

Synchromesh Type Gearbox

عملگر تعویض دنده و میله بندی آن

دنده های کمکی ( splitter change & range change )

Splitter gear change :

Range gear change

PTO (  Power take-off)

اوردرایو (Over drive)

سیستم کنترل هیدرولیکی جعبه دنده اتوماتیک

بست قفل کننده (band brake)

کلاچ چند صفحه ای (multiple clutch)

گاورنر

انتقال قدرت دستی چگونه کار می کند؟

دنده یک

همگام سازها

تاریخچه گیربکسهای اتوماتیک

چکیده

ظهورجعبه دنده اتوماتیک

مقدمه

مسیرانتقال قدرت

صفات اختصاصی موتور

وظایف جعبه دنده

طرز کار جعبه دنده اتوماتیک

سیستم های کنترل کننده

سیستم کنترل دریچه گاز

سیستم کنترل گاورنر

سیستم کنترل هیدرولیکی

عملکرد واثر کنترل کننده ها

وضعیت پارک وراه اندازی موتور

وضعیت حرکت مستقیم

وضعیت دنده عقب

واحدهای هیدرودینامیکی

تعاریف

کوپلینگ هیدرولیکی

طرز کار کوپلینگ هیدرولیکی

نسبت سرعت

مبدل گشتاور هیدرولیکی

طرزکار مبدل گشتاور

افزایش گشتاور

قانون نیوتن

سیستم های خنک کننده روغن هیدرولیک

اندازه یاظرفیت مبدل

مبدل های با ظرفیت متغیر

نتایج حاصله

معرفی گیربکس CVT

مقدمه

گیربکس  CVT(Continuously Variable Transmission)

اصول CVT

سیستم کنترل

چرخ دنده

مکانیزم چرخ وشان

بازگشت سریع

عرفی چرخدنده ها با محورهای موازی

چرخدنده ی مارپیچی

چرخدنده ها در محورهای متقاطع

چرخدنده ی مخروطی مارپیچی

چرخدنده ی مخروطی زرول

صفحه دنده

چرخدنده در محورهای متنافر

چرخ دنده ی مارپیچی متقاطع

چرخ دنده ی حلزونی

چرخدنده های هیپوئیدی

اجزای سیستم انتقال نیرو

دستگاه دنده خورشیدی

مجموعه چرخدنده سیاره ای

حالت های مختلف موجود در دستگاه

کاربرد چرخدنده سیاره ای

انواع گیربکس

معایب عمده گیربکس

سیستم هیدرولیک

پمپ

نمایی از پمپ دنده ای گیربکس اتوماتیک

گاورنر

سیستم انتقال قدرت اتوماتیک cvt

سیستم کنترل هیدرولیکی جعبه دنده اتوماتیک

  بست قفل کننده (band brake)

کلاچ چند صفحه ای (multiple clutch)

گاورنر

انواع CVT

CVT  نوع تسمه فشاری

CVT نوعtoroidal   یا محرک کششی

معایب CVT

CVT های هیدرواستاتیکی

پروژه رشته نرم افزا کامپیوتر با عنوان مایکرویو. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 62 صفحه

مقدمه:

نسل ما به اطلاعات وابسته است. مردم نیازمند تماس دائمی با منابع اطلاعات اند. برای این کاربران سیار، جفتهای تابیده، کابل هم محور، فیبرهای نوری کاربردی ندارد. آنها می خواهند بدون اتصال به سازمان ارتباط زمینی، اطلاعات مورد نیاز را بر روی کامپیوترهای کیفی، یادداشت،  جیبی، دستی و ساعت مچی داشته باشند. برای این کاربران، نیاز به ارتباط بی سیم است.

 در این بخش، کلیات ارتباط بی سیم را بحث می کنیم. با ارتباط بی سیم، کاربران می توانند پست الکترونیکی خود را در داخل هواپیما نیز بخوانند. علاوه بر این، کاربردهای دیگری نیز دارد. بعضی از مردم معتقدند که در آینده دو نوع ارتباط وجود خواهد داشت: فیبر و بی سیم. تمام کامپیوترهای ثابت (مثلاً غیر همراه )، تلفنها، فاکسهاو غیره فیبری خواهند بود و تمام افراد سیار، از بی سیم استفاده خواهندکرد.

بی سیم نسبت به دستگاههای ثابت امتیازاتی دارد. به عنوان مثال، اگر به دلیل موقعیت زمینی (کوهها، چنگلها، باتلاقها و غیره )، نصب فیبر در ساختمان مشکل باشد، بی سیم ارجح است. باید توجه داشت که ارتباط دیجیتال بی سیم در جزیره های هاوائی (جائی که قطعات بزرگ اقیانوس آرام کاربران را جدا کرده و سیستم تلفن کفایت نمی کند)، به کار گرفته شد.

همانطور که می دانید محصولات مختلف مخابراتی از باندهای فرکانسی مختلفی برای برقراری ارتباط استفاده می‌نمایند. به عنوان مثال تلفنهای همراه از باند فرکانسی UHF و تلویزیون از باند VHF استفاده می‌نماید.همچنین در مخابرات ماهواره ای از باندهای فرکانسی SHF و VHF  استفاده می گردد.

 در ارتباطات مخابراتی که از اتمسفر به عنوان کانال انتقال استفاده می نمایندشرایط انتشار و تداخل قویاً وابسته به فرکانس انتقال می باشد. از لحاظ تئوری هر نوع مدولاسیون (مثلاً مدولاسیون دامنه، مدولاسیون فرکانس، مدولاسیونهای دیجیتال ) را می توان در هر فرکانس انتقالی مورد استفاده قرار داد. هر چند به منظور برقراری نظم در باندهای فرکانسی و برخی دلایل سیاسی، قوانین دولتی، نوع مدولاسیون، عرض باندو نوع اطلاعاتی را که می توان روی باندهای فرکانسی معین انتقال داد از طریق قوانین دولتی تعریف می شوند. در واقع برای استفاده از یک باند فرکانسی معین برای یک کاربرد خاص، می بایست از یک مرجع قانونی دولتی مجوز دریافت نمود. در عرصه بین المللی، استانداردهای فنی و تخصصی فرکانس، توسط اتحادیه بین المللی مخابرات راه دور (ITU) تعریف می‌گردد.

ITU  یک آژانس تخصصی وابسته به سازمان ملل متحد می باشد و دفتر مرکزی آن در شهر ژنو (کشور سوئیس) مستقر می باشد. این سازمان متشکل از یک هیئت 700 نفری است. این هیئت مسئول اجرای توافق نامه‌هایی است که بوسیله 184 کشور عضو ITU به تصویب رسیده است.

در سال 1992 ITU مجدداً به سه بخش مجزا تقسیم گردید. بخش مخابرات رادیویی (ITU-R)، مسئول تقسیم و واگذاری فرکانس و استفاده موثر از طیف فرکانس رادیویی می باشد. بخش تنظیم استاندارد مخابرات راه دور (ITU-T) جنبه های فنی، عملیاتی و تعرفه ای باندهای فرکانسی مختلف را مورد آزمایش و تحلیل قرار می دهد و استانداردهای فنی را در این زمینه فراهم می نماید.

 بخش توسعه مخابرات راه دور (ITU-D) مساعدتهای فنی بویژه برای کشورهای در حال توسعه را به عهده دارد. قبل از سال 1992 ITU متشکل از دو بخش اصلی بود: کمیته بین المللی مشورتی تلگراف و تلفن ( CCITT) و کمیته بین المللی مشورتی رادیویی (CCIR) هر کشور عضو ITU دارای اختیار کامل در استفاده از طیف فرکانسی و اجرای استانداردهای مورد توافق در قلمرو جغرافیایی خود می باشد. اگر چه هر یک از کشورهای عضو می بایست از مقررات و خط مشی تنظیم شده به وسیله ITU تخطی ننمایند.

 معمولا هر یک از کشورهای عضو ITU، سازمانی را مسئول اداره حق واگذاری فرکانسهای رادیویی به مصرف کنندگان می نماید. مثلا در ایالات متحده سازمان F CC مسئول تنظیم و صدور مجوز برای واگذاری باندهای فرکانسی به مصرف کنندگان می باشد. در ایران، وزارت پست و تلگراف و تلفن این مسئولیت را به عهده دارد.

فهرست مطالب:

انتقـال بـی سیـم

انتشـار امـواج الکتـرومغنـاطیسـی

انتقال مایکروویو

شبکه‌های LAN و WAN ماکروویو

شبکه های ارتباطی ماکروویو چگونه کار می کنند

سیستمهای مایکروویو زمینی

مـاهـواره

مزایای مخابرات ماکروویو

معایب مخابرات ماکروویو

برخی از مثالها در مورد مخابرات ماکروویو

سیستم های مایکروویو عرضه کننده سرویس های چند رسانه ای

موانع سر راه

آینده MMDS 

سیستمهای محلی توزیع چند نقطه ای (LMDS) و کاربرد آنها

اصول عملیات

فرکانس های عملیات

تکنولوژی های بکار رفته

LMDS در مقایسه با سایر تکنولوژیهای دسترسی

VSDL

کاربردها

 تلویزیون محاوره ای

تدریس از راه دور

نتیجه گیری

وسایل مایکرو ویو با SOLID-State

وسایل انتقال الکترون

وسایل گان GUNN

وسایل ایمپات IMPATT

دیودهای تراپات TRAPATT

دستـرسی بی‌سیم و جایگاه آن

منابع و مآخذ

منابع و مأخذ:

انتقال داده و شبکه های کامپیوتری، تالیف ویلیام استالینگ، ترجمه دکتر قدرت ا... سپیدنام

انتقال داده و شبکه های کامپیوتری، تالیف ویلیام استالینگ، ترجمه سالخورده حقیقی

شبکه های کامپیوتری، تالیف تننباون، ترجمة جعفرنژاد قمی

فن آوری شبکه، تالیف اصغر الهی و حمید هاشمی

سایت اینترنتی www.PCWorld.com

جزوة شبکه های کامپیوتری، نوشته دکتر مدیری

پروژه استفاده از الگوریتم های ژنتیک در حل مسئله فروشنده دوره گرد (Traveling Salesman Problem(TSP))). doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 117 صفحه

مقدمه:

اندیشه تکامل در رشته کامپیوتر و پردازش تکاملی در سال 1960 توسط J- Rechemberg در اثر خود به نام فنون تکاملی معرفی گشت . اندیشه او بعدها توسط محققان دیگری توسعه یافت . الگوریتمهای ‍‍ژنتیک توسط شخصی بنام Joohn Holland بوجود آمد و بعد توسط خود او و شاگردانش توسعه پیدا کرد . این مراحل منتهی به یک کتاب به نام " سازش بین سیستمهای طبیعی و مصنوعی " از آقای Holland شد که در سال 1975 منتشر گشت در سال 1992 آقای John Koza ، الگوریتم ژنتیک را برای ایجاد برنامه هایی در جهت انجام وظایفی معین بکار برد . او روش خود را برنامه نویسی ژنتیک GP نامید اکثر برنامه ها برای این الگوریتمها با زبان LISP نوشته می شدند چون برنامه ها در این زبان می توانند به شکل یک درخت تجزیه بیان شوند چیزی که الگوریتمهای ژنتیک روی آن کار میکنند .

فهرست مطالب:

فصل اول

تشریح مسئله فروشنده دوره گرد

اندیشه تکاملی برای حل مسئله فروشنده دوره گرد

آشنایی با الگوریتم های ژنتیکی

زمینه زیست شناسی

فضای جستوجو

ساختار کلی الگوریتم های ژنتیکی

عملگرهای GA

فصل دوم

دو سناریوی رفتار جمعی

هوشمندی توده ای

 بهینه سازی مسائل ریاضی به روش مورچه ها (ACO)

 استفاده از بهینه سازی کولونی مورچه ها در حل مسئله TSP

 بهینه سازی شبکه های کامپیوتری با الهام از کولونی مورچه ها

 الگوریتم Ant Colony Optimization

تشریح مراحل حل مسئله با Ant Colony

فصل سوم

برنامه ای برای مقایسه الگوریتم های ژنتیک با الگوریتم ACO در حل TSP

توضیح پس زمینه برنامه الگورریتم ژنتیک

توضیح پس زمینه برنامه الگورریتم ACO

دستورالعمل سریع

فصل چهارم

 طراحی و پیاده سازی

 نمودار ساختاره کلاسی

دیاگرام توالی مابین کلاسهای Ant system و CGAsystem

دیاگرام توالی مابین کلاسهای CGA system وCG view

کارایی

پیوست

کدهای مربوط به پیاده سازی الگوریتم ژنتیک

کدهای مربوط به پیاده سازی الگوریتم ACO

منابع

منابع و مأخذ:

Buckland, M., 2002, AI Techniques for Game Developers, Premier Press, United States of America.

Dorigo ,M., & Gambardella, L. M (1997) Ant colonies for the traveling salesman problem. BioSystems, 43 ,73-81

Jearakul, C.,1999 2D and 3D Watefall Chart Control, [Online], Available: http:/www.codeguru.com.controls/Waterfall.shtml [Accessed 3/9/2003]

Jones, M., 2003, AI Application Programming, Publisher: David Pallali.

http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo/ACO/about.html    (homepage)

http://iridia.ulb.ac.be/~mdorigo/ACO/publications.html#ACO-meta   (references to ACO).

http://en.wikipedia.org/wiki/Ant_colony_optimization

http://astro2005.abstractsnet.com/pdfs/abstract_2443.pdf