مقاله در مورد ‌‌آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد ‌‌آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده دارای ۲۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد ‌‌آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد ‌‌آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد ‌‌آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده :

آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده

به زودی نه تنها در عرصه نظامی بلکه در عملیات های امدادی و کمک رسانی به مردم نیز از حشرات کوچک روباتیک که MAV نامیده می شوند، استفاده خواهد شد.وزارت دفاع ایالات متحده تاکنون بیش از سی میلیون دلار برای طراحی و ساخت این روبات های کوچک هزینه کرده است. از آنجا که استفاده از این روبات های کوچک، بهترین راه حفاظت نیروها از خطرات موجود در عملیات های شناسایی است، سازمان پروژه های تحقیقات دفاع پیشرفت ایالات متحده (DARPA) از

چندین گروه تحقیقاتی برای ساخت روبات هایی که طول، عرض و ارتفاع شان کمتر از ۲۰ سانتی متر باشد، حمایت مالی به عمل آورده است.در واقع این روبات های پرنده، کوچک ترین هواپیماهای بدون سرنشین هستند که تاکنون ساخته شده اند.این روبات های کوچک پرنده به تقلید از حرکات پرواز و نحوه بال زدن برخی از حشرات (از جمله سنجاقک، زنبور عسل و مگس) طراحی شده اند. به طور مثال پرواز مگس نکات بسیار زیادی از علم هوانوردی را به بشر یاد می دهد که بسیاری از آنها را نمی توان با بررسی بال های ثابت هواپیماها یاد گرفت زیرا اصول و قواعد پرواز حشرات و

حرکت بال های آنها، از اصول و قواعد موجود برای پرواز با بال های ثابت هواپیما متفاوت است.«مایکل دکینسون» استاد زیست شناسی دانشگاه برکلی کالیفرنیا در این زمینه می گوید: «می توان به سادگی ثابت که زنبور عسل هرگز پرواز نمی کند چرا که اگر تئوری بال های ثابت را در مورد بال های حشرات هم به کار بریم می توان محاسب کرد که پرواز این حشرات غیرممکن است، بنابراین به طور حتم باید از دئوری دیگری درباره اثبات چگونگی پرواز این حشرات استفاده کرد.» پروفسور دکینسون یکی از اعضای گروه مربوط به برنامه MFI یا حشرات پرنده میکرومکانیکی است. وظیفه دکینسون و همکارانش در این پروژه، ساخت روبات های کوچک پرنده یی است که از اصول پرواز حشرات در طراحی آنها استفاده شده است.این پروژه با همکاری سازمان طرح های تحقیقاتی دفاع پیشرفته در حال انجام است.حشره روباتیکی که اعضای برنامه تحقیقاتی MFI (پرنده میکرومکانیکی) آن را طراحی کرده اند و به زودی ساخت آن به اتمام می رسد، تنها ۱۵ تا ۲۵ میلی متر عرض خواهد داشت که حتی از اندازه های مورد نظر سازمان برنامه های تحقیقاتی هم کوچک تر است و در آن از بال های ثابت استفاده نشده است.شاید جالب باشد که بدانید هواپیما نیروی لازم برای بلند شدن از زمین به دلیل وجود جریان هوای سریع تر در بالای بال ها

نسبت به قسمت پایین آنها تولید می کند. این سیستم در هواپیماها به «آیرودینامیک دائمی» معروف است. ولی بدون شک هیچ زنبور یا سنجاقکی از چنین سیستمی برای پرواز استفاده نمی کند زیرا بال های آنها همواره در حرکت است. به گفته «جان وانگ» فیزیکدان کالج مهندسی کورنل امریکا، برعکس پرواز هواپیماهای با بال ثابت، حشرات در میان انبوهی از حلقه های جریان هوا که با حرکت دادن بال هایشان تولید کرده اند، پرواز می کنند. جریان هوای موجود در این حلقه ها در جهت مخالف جریان هوای اصلی حرکت می کند و در اصل همین حلقه های جریان هوا هستند

که به حشرات قدرت پرواز می دهند. دکینسون همچنین معتقد است که درک مکانیسم پرواز حشرات و بهره گیری از آن در ساخت حشرات روباتیک بسیار مفید بوده است.
در حال حاضر دو پروژه بزرگ «روبات های پرنده» تحت حمایت مالی آژانس تحقیقات دفاع پیشرفته در حال انجام است و مراحل پایانی ساخت را می گذراند. یکی از این پروژه ها برنامه گروه پروفسور دکینسون است و طرح دیگر را پروفسور «رابرت میشلسن» هدایت می کند. یعنی دقیقاً زمانی که دکینسون در حال ساخت حشرات میکرومکانیکی در دانشگاه کالیفرنیا بود، رابرت میشلسن هم در مجتمع فناوری «جورجیا» مشغول فعالیت روی پروژه انتومتر بود.

در اواسط سال ۲۰۰۰ میلادی اداره ثبت اختراعات فنی ایالات متحده (IEEE) روبات الکترومکانیکی چند منظوره رابرت میشلسن را با نام «انتومتر» و به نام موسسه فنی جورجیا به ثبت رساند. این روبات پرنده به منظور فعالیت در محیط های نظامی و همچنین کمک رسانی و با الهام از نوع باز و بسته کردن بال پرندگان طراحی شده بود. روبات الکترومکانیکی انتومتر از یک واکنش شیمیایی نیرو می گیرد.به این شکل که یک سوخت در داخل بدنه آن ریخته شده و به وسیله آن یک واکنش شیمیایی رخ داده و گازی آزاد می شود.فشار حاصل از این گاز به پیستون داخل بدنه که به بال ها متصل است نیرو وارد کرده و باعث به حرکت درآمدن بال ها می شود. ضمن اینکه قسمتی از گاز هم از راه دریچه موجود در بال ها خارج می شود. در حال حاضر این روبات پرنده با توجه به تغییراتی که در آن ایجاد شده کمتر از ۲۰ سانتی متر پهنای بال دارد. در وسیله یی با این ابعاد هر قسمت باید وظیفه خاصی انجام دهد. به طور نمونه یک آنتن رادیویی که به این وسیله وصل است در عین حال که عامل ایجاد تعادل در هنگام پرواز آن است، کار مخابراتی و دریافت پیام را هم انجام می دهد یا پاهای این روبات که علاوه بر تعادل، وسیله یی برای ذخیره سوخت هم هست.سازمان تحقیقات دفاع پیشرفته تاکنون بیش از سی میلیون دلار برای ساخت حشرات روباتی، سرمایه گذاری کرده است. محققان برای ساخت این روبات ها آزمایش های بسیاری برای شناخت نوع پرواز حشرات انجام دادند. به طول مثال حسگرهای برای اندازه گیری نیروی بال ها به آنها متصل شده است. محرک فیزوالکتریک که باعث به حرکت درآوردن بال ها خواهد شد، با انرژی خورشید فعال

می شود.این روبات های پرنده اکنون مراحل پایانی آزمایش های خود را طی می کنند و توانسته اند بیش از ۹۰ درصد از نیرویی را که برای پرواز نیاز دارند به وسیله عملکرد بال های خود به دست آورند.گام بعدی در کامل تر ساختن این روبات اضافه کردن بخش کنترل پرواز و ارتباط برای کنترل از راه دور آن بود. بدون شک با توجه به حمایت هایی که سازمان تحقیقات دفاع پیشرفته از این سرح به عمل آورده است، اولین استفاده از این روبات ها در عملیات های جاسوسی خواهد بود. از این حشرات روباتی می توان در مأموریت های شناسایی استفاده کرد که به وسیله سربازان کنترل می شوند. از این روبات ها فقط برای تصویربرداری از تحرکات نیروهای دشمن استفاده نمی شود

بلکه می توان روی تانک، نفربر یا هر وسیله نظامی دیگری یک برچسب الکترونیکی نصب کرد تا نیروهای خودی به راحتی آنها را هدف بگیرند.پیشرفت های حاصل شده در میکروتکنولوژی، به خصوص در زمینه سیستم های میکروالکترومکانیکی باعث قدرتمندتر شدن این روبات ها شده

است. به طور مثال میکروسیستم هایی مانند دوربین های ccd-array، حسگرهای کوچک مادون قرمز و نیز ردبپای کوچک با ظرافت خاصی به سادگی در ساختار این روبات ها جای گرفته اند. ضمن اینکه این روبات ها باید برای عملکرد عالی، دارای دامنه پروازی معادل ۱۰ کیلومتر باشند و محدودیتی برای پرواز در شب نداشته باشند و حداقل یک ساعت در آسمان پرواز کنند. ضمن اینکه سرعت ایده آل برای آنها ۷۰ تا ۱۰۰ کیلومتر در ساعت است. این پرنده های کوچک روباتی به وسیله ایستگاه های زمینی که به آنتن های مخصوصی برای هدایت آنها مجهز هستند، کنترل می شوند.فعالیت این روبات ها تنها در عرصه نظامی نیست بلکه قرار است نسل جدید کاوشگران فضا نیر باشند. در واقع سازمان فضایی ناسا به قدرت و توانایی های آنها پی برده است و به منظور استفاده از آنها به عنوان کاوشگر در مریخ از مؤسسه تحقیقاتی جورجیا، حمایت مالی به عمل آورده است. حشرات روباتی مزیت های بسیار زیادی برای استفاده در امور فضایی برای ناسا خواهند داشت. البته انتومترها برای استفاده در مریخ باید در اندازه یی بزرگ تر ساخته شوند و پهنای بال آنها هم حداقل یک متر باشد تا بتوانند در اتمسفر مریخ به پرواز درآیند.این حشرات روباتی پس از وقوع بلایای طبیعی مانند سیل، زلزله و ; نیز کاربردی فوق العاده خواهند داشت. به این دلیل که به کمک اندازه کوچک خود به راحتی بر فراز مناطق آسیب دیده به پرواز در می آیند و می توانند به مکان هایی که هیچ چیزی نمی تواند در آن نفوذ کند، رفته و به جست و جوی افراد آسیب دیده بپردازند.از دیگر کاربردهای مهم این روبات های پرنده کنترل ترافیک در شهرهای پر جمعیت است. ضمن اینکه در گشت زنی های مرزی و عملیات های مهم پلیسی بسیار قابل اعتماد

هستند.ظهور این روبات های پرنده موجب کاهش حضور انسان ها در محیط های پرخطر شده و مأموریت های خطرناک به ویژه امدادرسانی در مناطق تخریب شده بر عهده این میکروروبات ها خواهد بودطراحی و ساخت سبکترین ربات پرنده جهان با قابلیت بالای عملکرد برای انجام امور نقشه برداری
ایران صدا: مقام سوم در مسابقات جهانی مخترعان مالزی توسط پیام پرکار عضو هیات علمی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند کسب شد.
پیام پرکار مخترع جوان و مدیر گروه رشته کامپیوتر و عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند در مسابقات جهانی مخترعان مالزی itex2009 موفق به کسب مقام سوم در گرایش هوافضا با طرح ربات پرنده شد.
این مخترع جوان در گفتگو با رادیو گفت: من حدود ۴ تا ۵ سال است که در حوزه ربات کار می کنم. در سالهای اخیر ما با تشکیل یک گروه حرفه ای سعی کردیم تا رباتهای پرنده را بسازیم.
وی اضافه کرد: این ربات که آن را با نام uav می شناسیم در حدود ۶۰ سانتی متر است و در برابر نمونه های خارجی خود سبک ترین در جهان است. تا ارتفاع ۵۰۰ متر قابلیت پرواز دارد. دو سیستم کنترلی دارد که یکی از آنها ریموت کنترل است و دیگری اتوپایلوت است که در دست ساخت است.
ساخت روبات پرنده
گفتگو- ایران با ساخت روبات پرنده، آمریکا و ژاپن را پشت سرگذاشت
فناوری اطلاعات
محققان ایرانی موفق به ساخت روبات پرنده ای شده اند که به خاطر دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد، گوی سبقت را از ۲ نمونه آمریکایی و ژاپنی ربوده است.
مهندس مسعود مولوی رئیستیم تحقیقاتی پارسه و طراح و سازنده این روبات استثنایی با اعلام این خبر به خراسان می گوید: شاهین روباتیک قادر است با سرعتی حدود ۱۴ کیلومتردر ساعت پرواز کند و تا مسافت ۳۰ کیلومتر توسط رادیو کنترل، هدایت شود و به خاطر به کارگیری مجموعه ای از فناوری های نوین و بی نظیر از دید رادار مخفی بماند.

ارتفاع پروازی شاهین روباتیک ۴۰۰ متر است که در نوع خود منحصر به فرد می باشد. این پرنده که حاصل ۴ سال تلاش شبانه روزی و کارتحقیقاتی محققان کشورمان است، به خاطر کاربردهای خاص ، به یک نهاد نظامی تحویل داده شده است.
مهندس مولوی که طراح هوش مصنوعی با الگوریتم جدید ۳ بعدی در جهان نیز می باشد و به همین خاطرهم به تازگی به عضویت تیم تحقیقاتی مایکروسافت در زمینه هوش مصنوعی درآمده است، می گوید طرح وی بدون طی مراحل داوری به مرحله نیمه نهایی المپیک جهانی رایانه مایکروسافت راه یافته است.
وی می افزاید: در حال حاضر از این سیستم در رایانه و برای حذف ماوس و صفحه کلید و در تلویزیون برای حذف تدریجی دستگاه کنترل استفاده می شود. بدین شکل در واقع افراد با رایانه و تلویزیون سخن می گویند و دستورها و فرمان های خود را به صورت گفتاری به دستگاه اعلام می کنند که بلافاصله اجرا می شود.
قرار است این سیستم توسط یک شرکت خارجی سازنده تلویزیون در ایران روی نوع خاصی از تلویزیون ها نصب شود.وی می افزاید که پیشنهاد مایکروسافت را برای فروش کامل حق مالکیت معنوی، ثبت امتیاز و بهره برداری از طرح هوش مصنوعی به بهای ۱۹۷ میلیون دلار نپذیرفته است و با احساس میهن پرستی خاص خود آن را به نام ایران به ثبت رسانده است ولی به دلیل نبود پشتیبان و سرمایه گذار در ایران، ممکن است مجبور شود حق بهره برداری از آن را به یک شرکت بزرگ خارجی بفروشد.
مسعود مولوی رئیس تیم پژوهشی ، تحقیقاتی پارسه اصفهان در مورد روبات های پرنده می گوید: پروژه های دشوار طراحی و ساخت روبات های پرنده چند سالی است که در کشورهای پیشرفته شروع شده است به عنوان مثال ژاپن ۲ سال پیش موفق به ساخت روباتی کبوتری شده بود که برخلاف تبلیغات رسانه ای فراوان حداکثر ارتفاعی که می توانست پرواز کند، ۲ متر بود، طول بدنه این روبات پرنده ۱۴۵ میلی متر و طول دو بال آن روی هم ۴۹۰ میلی متر بود و حداکثر می توانست با سرعت ۲ مایل در ساعت پرواز کند. بعد از روبات ژاپنی ها پرده از ساخت یک روبات حشره در دانشگاه برکلی برداشته شد که احتمالا برای سازمان سیا ساخته شده بود.این حشره یک مگس روباتیک با نوسانات بال ۲۲۰ هرتز بود.
الهام گیری ازحشرات برای طراحی
بدن حشرات و پرندگان دارای پیچیدگی زیادی است که شبیه سازی الکترونیک آن ها را مشکل می کند. پروژه ساخت این مگس از مرحله مقدماتی تا ساخت نهایی حدود ۶ سال طول کشید .یک مدل دیگر آمریکایی روبات پرنده نیز توسط ناسا در دانشگاه استنفورد ساخته شد که وزن آن کمتر از ۱۵ گرم است، حداکثر تا ارتفاع ۲ متری می تواند پرواز کند و با رادیو کنترل تنها تا مسافتی که چشم قادر به دیدن آن است، کنترل می شود. این روبات پس از هر بار شارژ باتری حدود ۵ تا ۶ دقیقه می تواند پرواز کند.

به گفته مهندس مولوی در ایران نیز روی یک روبات پرنده در دانشگاه تهران کار شد که نتیجه آن ساخت پرنده روباتیکی است که اگر چه در نوع خود موفقیت محسوب می شود، اما طریقه بال زدن آن هیدرولیک نیست.وی می افزاید: در مرکز تحقیقات پارسه حدود چند سال است که کار مطالعه، طراحی و ساخت مدل های روباتیکی پرندگان را آغاز کرده ایم و در همین راستا با ساخت ۴ مدل

روبات پرنده به تدریج اقدام به تکمیل و شبیه سازی هیدرولیک نحوه بال زدن آن با نوع بال زدن پرنده واقعی کرده ایم واکنون پس از ۴ سال کار شبانه روزی و محاسبات پیچیده فنی موفق به ساخت یک روبات پرنده به نام شاهین شده ایم.رئیس گروه تحقیقاتی پارسه در مورد ساختار بی نظیر این روبات می گوید: در بدنه گیربکس این روبات از موتور ظریفی استفاده شده و میزان نوسانات آن تنها چند برابر یک ویبره تلفن همراه است. روبات پرنده ساخت محققان ایرانی قادراست ۴۰۰ متر از سطح زمین ارتفاع بگیرد و دارای سرعتی حدود ۱۰ مایل بر ساعت است.

به گفته مهندس مولوی، دراین نمونه منحصر به فرد، از دانش هیدرولیک طراحی بال بهره فراوانی گرفته شده است، به نحوی که بال روبات هنگام پرواز از ۴ نقطه مختلف حرکت می کند و به اصطلاح تا می خورد به عبارت دیگر بخش اول بال حدود ۵ میلی متر، بعدی ۳ میلی متر، بخش سوم ۳ میلی متر و آخرین بخش یک میلی متر خم می شود بنابراین شکل بال زدن آن بسیار زیبا و شبیه پرنده است.هر بال از ۴ بازو تشکیل شده که توسط ۲ جک مرکزی ،جلویی و عقبی حرکت داده می شود.وی در مورد دیگر ویژگی های منحصر به فرد این روبات پرنده می گوید: پرنده روباتیک محققان ایرانی از قابلیت استتار فوق العاده بالایی برخوردار است و با فناوری پیشرفته ای که در آن به کاررفته است می تواند از دید رادار دور بماند . سیستم هیدرولیک حرکتی آن فوق العاده سطح بالاست به همین دلیل در بین پرندگان واقعی دیگر قابل تشخیص نیست.اشخاص یا مرکز کنترل از روی زمین می توانند آن را با «رادیو کنترل» تا مسافت ۳۰ کیلومتر کنترل کنند، مکانیسم سوخت آن الکترونیک است و از باتری های قابل شارژ تامین می شود و با هر بار شارژ، قادر است ۲۰ تا ۲۵ دقیقه پرواز کند.روی آن دوربین های کوچکی نصب می شود که تصاویر گرفته شده ازاهداف زمینی را می تواند به صورت بی سیم به مرکز موردنظر ارسال کند.
این روبات دارای GPS (سیستم مکان یاب جهانی) است اما برای این که قابل ردیابی با ماهواره نباشد، روی آن یک سیستم مسیریاب خاص دیگرنصب کرده ایم.
مهندس مولوی می افزاید: روبات پرنده شاهین پس از پشت سرگذاشتن موفقیت آمیز کلیه آزمایش ها اکنون دراختیار یک نهاد نظامی قرار گرفته است.ما مدل های آزمایشی زیادی را قبل از شاهین روباتیک ساختیم تا به نمونه نهایی برسیم، در واقع برای ساخت روبات نهایی حدود ۵/۱ میلیون تومان و برای مراحل مطالعاتی وتحقیقاتی آن حدود ۱۹ میلیون تومان هزینه متحمل شدیم سعی کرده ایم طراحی این روبات شباهت زیادی به شاهین داشته باشد بنابراین ۲ بال آن نزدیک به یک متر طول دارد.قدرت مانور آن در سطح بالایی است، طوری که همانند یک پرنده شیرجه می زند ، سرعت آن کم و زیاد می شود، تا مدتی بدون بال زدن در هوا معلق است، شیرجه می زند و سپس با بال زدن ارتفاع می گیرد.
ویژگی های منحصر به فرد روبات ابداعی محققان ایرانی، دانشمندان ژاپنی و آمریکایی را مبهوت کرده است.

(پرنده هدایت پذیر از راه دور)
جاندار یا بی جان؟
در آینده هنگامی که ما دسته ای از پرندگان در حال پرواز در آسمان و یا گروهی از پروانه ها و یا سنجاقک های در حال پرواز را می بینیم، باید بر دیده خود اندکی درنگ کنیم، چراکه پرنده ها و یا سنجاقکهایی را که ما دیده ایم شاید، مینی رباتهایی پرنده ای باشند که تنها از فاصله دور چون جانداران به چشم آیند.
امروزه در بسیاری از کشورهای جهان و به ویژه کشور عزیزمان ایران بسیاری از دانشمندان و کارشناسان در پی ساخت «پهپارد» های پیشرفته ای هستند که در اندازه یک گنجشک، یک سنجاقک، یک شب پره و یا یک زنبور خواهند بود.

آنها از سوی دیگر با دقت بسیار در پی شبیه سازی توانایی های پروازی پرندگان وحشره های نامبرده برای رباتهای کوچک پرنده خود هستند. چرا که این پرندگان کوچک باید دست کم از راه دور برای دشمن قابل شناسایی نباشند. این پرنده های هدایت پذیر می توانند در کارهای کشوری و به ویژه لشکری به کار گرفته شوند. بدین روی ارگانهای شهری و نظامی گوناگون با پردازش داده هایی که از این پرنده ها گردآوری می نمایند خواهند توانست دید و اندازه گیری های خود روی هدف را کامل تر نمایند. بزرگترین ویژگی این پرنده های کوچک بی سرنشین این است که دولتها در ماموریت های بسیار خطرناک چون ویرانگری های طبیعت مانند سیل و آتشفشان، جاسوسی در کارهای دشمن و یا تروریست ها بی آنکه جان یک انسان به خطر بیافتد میتوانند به گرد آوری و پردازش داد هایی ارزشمندبپردازند.