mohamad.s
05-01-2011, 09:10 PM
تازه‌های فناوری در علم رباتیک تازه‌های فناوری در علم رباتیک
هر روز با پیشرفت تکنولوژی مظاهر جدیدتری از این علم را در عرصه های مختلف زندگی شاهد هستیم. استفاده از علم رباتیک هم یکی از این مظاهر است که در هر حوزه از جمله صنعت خودروسازی رسوخ کرده است . اما مطمئنا در آینده شاهد حضور بیشتر علم رباتیک در این قسمت خواهید بود .
کاربرد نظامی:کنگره آمریکا تقاضا کرده است یک سوم خودروهای مورد بهره‌برداری نظامی به صورت بدون سرنشین و خودکار درآیند. اما خودروهای نظامی رباتیک امروزی پرسش‌هایی را مطرح می‌کند: مثلا، یک روبات چطور می‌تواند تفاوت بین یک شهروند خودی و یک دشمن را که جاده را مسدود کرده بیان کند؟ این موارد به این معنی است که هدایت کاملا خودکار برای ربات‌های نظامی احتمالا در آینده نزدیک وجود ندارد. برنامه دادن و هدایت خودروهای رباتیک که یکدیگر را در یک کاروان و تدارکات دنبال کنند یا به کارگیری پرسنل حفاظتی و امنیتی رباتیکی برای بازداشتن رانندگان انسانی از اشتباه کردن عملی‌تر و سودمندتر خواهد بود.
کاربرد ایمنی رانندگی: ماشین‌های رباتیکی که اخیرا در رقابت شهری ماشین‌های مسابقه‌ای بی‌سرنشین darpa آمریکا شرکت داشتند، مجموعه متنوعی از رادار،اسکنرهای لیزری و دوربین‌ها را استفاده می‌کردند که لبه‌های جاده و سایر ماشین‌ها را کدگذاری و تشخیص می‌دادند. البته این فناوری‌ها از قبل توسط شرکت‌هایی نظیر کاگنس و موبیلیه برای ساخت کامیون‌های ایمن‌تر به کار گرفته می‌شدند. سیستم‌های هشداردهنده مسیر حرکت عملا خطوط مسیر بزرگراه را تماشا می‌کنند و در صورتی که راننده شروع به حرکت مارپیچ نماید یا به طور خواب‌آلود از خطوط مسیر منحرف شود، آژیر خطری را به صدا درمی‌آورند. تولیدکنندگان حسگرها همراه با خودروسازان بزرگ در حال کارکردن روی حسگرهای مشابه برای ماشین‌های مصرف‌کنندگان هستند تا عابران پیاده یا سایر وسایل نقلیه را تشخیص داده و قبل از وقوع تصادم، ماشین را متوقف یا از سرعت آن بکاهد.
کاربرد در ازدحام ترافیکی:به اعتقاد کارشناسان عملا تنها 8 درصد فضای بزرگراه توسط ماشین‌ها اشغال می‌شود، با این وجود هنوز هم رانندگان انسانی برای ایجاد راه‌بندان و ترافیک اداره و هدایت می‌شوند . تحقیقات‌از پژوهشگاه رانندگی خودکار استنفورد استفاده از فضای بزرگراه را بهتر ساخته و راندمان سوخت را افزایش می‌دهد و این امر از طریق آموزش دادن ماشین‌ها برای دنبال کردن یکدیگر در فواصل و مقاصد از پیش تنظیم شده به طور خودکار صورت می‌گیرد. لگسوس و مرسدس بنز قبلا پیشگام نمونه‌هایی از این فناوری در شکل کنترل تطبیقی گشت‌زنی شده‌اند که از رادار و حسگرهای لیزری برای حفظ فاصله معین ماشینی از ماشین دیگر در ترافیک استفاده می‌کند.
کاربرد در کشاورزی:دو نمونه از عناصر پایه‌ای رانندگی رباتیکی تشخیص عرض‌های متفاوت جاده و ناهنجاری‌های آن و جاخالی دادن ماشین‌های دیگر و موانع موجود میباشد. در اموری مثل کشاورزی که به طور مکرر با جاده سروکار دارد، هر دوی این مشکلات از بین می‌روند. در حقیقت، فناوری‌های راندن خودکار تراکتور سال‌هاست که وجود دارند. شرکت تریمبل که بیشتر ماشین‌های مسابقه‌ای رباتیک را در مسابقات darpa به سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی ماهواره‌ای مجهز ساخته، دستگاهی به نام رهگیر ez را نیز عرضه می‌کند که به سیستم فرمان تراکتور متصل می‌شود و به طور خودکار مسیرش را در حد 20 سانتی‌متر راهنمایی و هدایت می‌کند.
کاربرد در مساحی و نقشه‌برداری:اکثر ماشین‌های رباتیک حاضر در مسابقات شهری «درپا» از یک اسکنر لیزری چرخشی ولوداین استفاده می‌کنند که 64 دسته پرتو لیزری را به تمامی اشیاء و موضوعات در محدوده 360 درجه پرتاب می‌کند. این تصاویر سه‌بعدی را که چشم‌های الکترونی فراهم می‌کنند، می‌تواند برای رانندگی رباتیک استفاده شود. درست همان طور که گوگل دوربین 360 درجه‌ای را روی ماشینی سوار کرده تا تصاویر مناظر خیابانی خودش را ایجاد نماید، یک ماشین مجهز شده به اسکنر ولوداین می‌تواند با ایجاد مدل سه‌بعدی یک چشم‌انداز، ابزار مساحی ارزشمندی باشد. این اسکنر چرخشی با گردش عمودی می‌تواند برای پیدا کردن و نمایان ساختن مشکلات زیرساختی مثل تاب برداشتن پل‌ها و شکاف برداشتن جاده‌ها نیز استفاده شود.
کاربرد در عمران و معدن:شرکت کاترپیلار هر سه تیم برتر در مسابقات ماشین‌های رباتیک شهری سال را مورد حمایت خود قرار داد و البته دلیل خوبی هم برای خودش داشت. بولدوزرهای این شرکت تعدادی از پیشرفته‌ترین کاربردهای دنیای فناوری رباتیک ماشین‌ها را استفاده می‌کنند. یکی از این ویژگی‌ها به نام آکیوگرید، بولدوزر را به دستگاه جی‌پی‌اس مجهز می‌سازد و حسگرهای لیزری را درون تیغه‌های آن قرار می‌دهد. با استفاده از یک مدل سه‌بعدی از سطح ساخت و ساز، تراکتور این حس را که خاک از چه جایی باید افزوده یا برداشته شود را دریافت می‌کند. راننده صرفا خودرو را به عقب و جلو حرکت می‌دهد و تیغه‌های بولدوزر به شکل رباتیکی خودش را به بالا و پایین هدایت می‌کند تا سطح کاملا مسطح و صافی ایجاد نماید. البته هدف بخش فناوری خارج کردن کامل راننده از ماشین است.
هر روز با پیشرفت تکنولوژی مظاهر جدیدتری از این علم را در عرصه های مختلف زندگی شاهد هستیم. استفاده از علم رباتیک هم یکی از این مظاهر است که در هر حوزه از جمله صنعت خودروسازی رسوخ کرده است . اما مطمئنا در آینده شاهد حضور بیشتر علم رباتیک در این قسمت خواهید بود .
کاربرد نظامی:کنگره آمریکا تقاضا کرده است یک سوم خودروهای مورد بهره‌برداری نظامی به صورت بدون سرنشین و خودکار درآیند. اما خودروهای نظامی رباتیک امروزی پرسش‌هایی را مطرح می‌کند: مثلا، یک روبات چطور می‌تواند تفاوت بین یک شهروند خودی و یک دشمن را که جاده را مسدود کرده بیان کند؟ این موارد به این معنی است که هدایت کاملا خودکار برای ربات‌های نظامی احتمالا در آینده نزدیک وجود ندارد. برنامه دادن و هدایت خودروهای رباتیک که یکدیگر را در یک کاروان و تدارکات دنبال کنند یا به کارگیری پرسنل حفاظتی و امنیتی رباتیکی برای بازداشتن رانندگان انسانی از اشتباه کردن عملی‌تر و سودمندتر خواهد بود.
کاربرد ایمنی رانندگی: ماشین‌های رباتیکی که اخیرا در رقابت شهری ماشین‌های مسابقه‌ای بی‌سرنشین darpa آمریکا شرکت داشتند، مجموعه متنوعی از رادار،اسکنرهای لیزری و دوربین‌ها را استفاده می‌کردند که لبه‌های جاده و سایر ماشین‌ها را کدگذاری و تشخیص می‌دادند. البته این فناوری‌ها از قبل توسط شرکت‌هایی نظیر کاگنس و موبیلیه برای ساخت کامیون‌های ایمن‌تر به کار گرفته می‌شدند. سیستم‌های هشداردهنده مسیر حرکت عملا خطوط مسیر بزرگراه را تماشا می‌کنند و در صورتی که راننده شروع به حرکت مارپیچ نماید یا به طور خواب‌آلود از خطوط مسیر منحرف شود، آژیر خطری را به صدا درمی‌آورند. تولیدکنندگان حسگرها همراه با خودروسازان بزرگ در حال کارکردن روی حسگرهای مشابه برای ماشین‌های مصرف‌کنندگان هستند تا عابران پیاده یا سایر وسایل نقلیه را تشخیص داده و قبل از وقوع تصادم، ماشین را متوقف یا از سرعت آن بکاهد.
کاربرد در ازدحام ترافیکی:به اعتقاد کارشناسان عملا تنها 8 درصد فضای بزرگراه توسط ماشین‌ها اشغال می‌شود، با این وجود هنوز هم رانندگان انسانی برای ایجاد راه‌بندان و ترافیک اداره و هدایت می‌شوند . تحقیقات‌از پژوهشگاه رانندگی خودکار استنفورد استفاده از فضای بزرگراه را بهتر ساخته و راندمان سوخت را افزایش می‌دهد و این امر از طریق آموزش دادن ماشین‌ها برای دنبال کردن یکدیگر در فواصل و مقاصد از پیش تنظیم شده به طور خودکار صورت می‌گیرد. لگسوس و مرسدس بنز قبلا پیشگام نمونه‌هایی از این فناوری در شکل کنترل تطبیقی گشت‌زنی شده‌اند که از رادار و حسگرهای لیزری برای حفظ فاصله معین ماشینی از ماشین دیگر در ترافیک استفاده می‌کند.
کاربرد در کشاورزی:دو نمونه از عناصر پایه‌ای رانندگی رباتیکی تشخیص عرض‌های متفاوت جاده و ناهنجاری‌های آن و جاخالی دادن ماشین‌های دیگر و موانع موجود میباشد. در اموری مثل کشاورزی که به طور مکرر با جاده سروکار دارد، هر دوی این مشکلات از بین می‌روند. در حقیقت، فناوری‌های راندن خودکار تراکتور سال‌هاست که وجود دارند. شرکت تریمبل که بیشتر ماشین‌های مسابقه‌ای رباتیک را در مسابقات darpa به سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی ماهواره‌ای مجهز ساخته، دستگاهی به نام رهگیر ez را نیز عرضه می‌کند که به سیستم فرمان تراکتور متصل می‌شود و به طور خودکار مسیرش را در حد 20 سانتی‌متر راهنمایی و هدایت می‌کند.
کاربرد در مساحی و نقشه‌برداری:اکثر ماشین‌های رباتیک حاضر در مسابقات شهری «درپا» از یک اسکنر لیزری چرخشی ولوداین استفاده می‌کنند که 64 دسته پرتو لیزری را به تمامی اشیاء و موضوعات در محدوده 360 درجه پرتاب می‌کند. این تصاویر سه‌بعدی را که چشم‌های الکترونی فراهم می‌کنند، می‌تواند برای رانندگی رباتیک استفاده شود. درست همان طور که گوگل دوربین 360 درجه‌ای را روی ماشینی سوار کرده تا تصاویر مناظر خیابانی خودش را ایجاد نماید، یک ماشین مجهز شده به اسکنر ولوداین می‌تواند با ایجاد مدل سه‌بعدی یک چشم‌انداز، ابزار مساحی ارزشمندی باشد. این اسکنر چرخشی با گردش عمودی می‌تواند برای پیدا کردن و نمایان ساختن مشکلات زیرساختی مثل تاب برداشتن پل‌ها و شکاف برداشتن جاده‌ها نیز استفاده شود.
کاربرد در عمران و معدن:شرکت کاترپیلار هر سه تیم برتر در مسابقات ماشین‌های رباتیک شهری سال را مورد حمایت خود قرار داد و البته دلیل خوبی هم برای خودش داشت. بولدوزرهای این شرکت تعدادی از پیشرفته‌ترین کاربردهای دنیای فناوری رباتیک ماشین‌ها را استفاده می‌کنند. یکی از این ویژگی‌ها به نام آکیوگرید، بولدوزر را به دستگاه جی‌پی‌اس مجهز می‌سازد و حسگرهای لیزری را درون تیغه‌های آن قرار می‌دهد. با استفاده از یک مدل سه‌بعدی از سطح ساخت و ساز، تراکتور این حس را که خاک از چه جایی باید افزوده یا برداشته شود را دریافت می‌کند. راننده صرفا خودرو را به عقب و جلو حرکت می‌دهد و تیغه‌های بولدوزر به شکل رباتیکی خودش را به بالا و پایین هدایت می‌کند تا سطح کاملا مسطح و صافی ایجاد نماید. البته هدف بخش فناوری خارج کردن کامل راننده از ماشین است.