دستاورد برتر دبستان سلام یاسین

در هشتمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

پژوهشگران جوان دبستان سلام یاسین به مدیریت جناب آقای محمد قائمی در هشتمین دوره جشنواره پروژه‌های دانش آموزی تبیان حضور داشتند. دانش پژوهان این دبیرستان با ساخت روبات های نمایشی (حل ماز) توانستند مقام اول را در این دوره از جشنواره کسب کنند.

آروین احمدی، سپهر غفارزاده، محمد حسن چیذری و علی صالحیان، پژوهشگران عزیزی هستند که این پروژه را با راهنمایی سرکار خانم سارا ایرانی انجام داده اند. در زیر خلاصه ای از نحوه ی انجام این پژوهش را از زبان این دانش پژوهان می بینید.

چکیده

برای ساختن یک ربات باید آشنایی مقدماتی با 3 رشته مکانیک، برنامه نویسی و الکترونیک آشنایی داشته باشیم. البته نیازی نیست در تمامی این رشته ها خود تسلط داشته باشیم چنانچه شما عضو یک تیم هستید هریک از اعضای تیم باید در مهارت خود تسلط داشته باشند تا شما به نتیجه دلخواه و ایده آل خود برسید.

طراحی مفهومی

سنسورها به گونه ای نصب شده اند که فاصله آن ها از محور چرخ ها به اندازه نصف فاصله محل تماس چرخ ها با زمین از هم باشد. بدین ترتیب با چرخیدن یک چرخ در هر پیج، سنسورها پس ار دوران نیر بر روی خط قرار می گیرند.

از 5 سنسور و شکل ربات به صورت یک سوسک طراحی شده است.

قطعات الکترونیک

 ترانزیستور ها یا IC های درایور موتور: با ترانزیستور ها یا IC های درایور موتور می توان موتور ها را کنترل کرد بهترین گزینه برای کنترل این موتور ها آی سی L293 و آی سی L298 می باشد که می توان موتور های را به صورت 2 جهته کنترل کرد.

میکروکنترلر: میکرو کنترلر در حقیقت مغز ربات ما می باشد و طبق برنامه که ما به آن می دهیم ربات را کنترل می کند یعنی شامل فرآیند دریافت ورودی از سنسور ها، پردازش توسط برنامه ای که ما برای آن مشخص کرده ایم و خروجی دادن به موتور ها می شود میکرو هایی که معمولا در ربات های مسیریاب استفاده می شود از 2 خانواده هستند. در این طراحی از نوع ARM Atmel ATmega8 استفاده شده است.

بخش های ورودی و خروجی: این بخش ها می تواند شامل LED و LCD ها باشد که بتوانیم خروجی های یک ربات و وضعیت های آن را مشاهده کنیم تا بتوانیم راحت تر مشکلات ربات را بررسی و برطرف کنیم البته این بخش یک بخش اختیاری در ربات است ولی بودن آن بسیار مفید است.

مدار سنسور: این مدار به عنوان یکی از بخش های مهم در ربات شناخته می شود و وظیفه این بخش مشخص کردن وضعیت حالت زیر سنسور است که آیا سفید است یا مشکی ؟ برای مشخص کردن این وضعیت از 2 نوع سنسور می توان استفاده کرد.

سنسور های مادون قرمز: این سنسور ها در مقایسه با سنسور های فتوسل موفق تر هستند و از کیفیت بالاتری برخوار هستند چون از نور مرئی استفاده نمی کنند و نور محیط تاثیر بسیار کمی در آن دارد بهترین نوع این سنسور ها، سنسور های فرستنده و گیرنده در یک پک می باشند که به راحتی وضعیت زمین را مشخص می کنند از این نوع سنسور ها هم می توان به سنسور GP2S06 اشاره کرد که توضیحات این سنسور در اینجا آمده است، دقت داشته باشید طرز چیدن سنسور ها به الگوریتم برنامه مربوط می شود ولی سعی کنید حداقل از 5 سنسور در مدار خود استفاده کنید.

خازن: خازن یک قطعه ی الکتریکی می باشد که می تواند مقداری بار الکتریکی در خود ذخیره کند و در هنگام نیاز به مدار باز گرداند. خازن ها انواع گوناگونی دارند، از جمله خازن های عدسی، الکترولیتی، سرامیکی و... .

مقاومت الکتریکی: هر هادی الكتریكی در برابر عبور جریان مقداری مقاومت از خود نشان می دهد این مقاومت باعث می شود كه جریان عبوری از هادی محدود شود.

قطعات مکانیکی

شاسی:  شاسی اسکلت اصلی می باشد که بخش‌های دیگر روی آن سوار می‌شود.

چرخ دنده: چرخ‌دنده وسیله‌ای است برای انتقال گشتاور که به کمک آن می‌توان مقدار گشتاور و یا سرعت دورانی را کاهش یا افزایش داد. همچنین به کمک چرخ دنده‌ها می‌توان جهت حرکت را تغییر داد.

چرخ دنده ساده ( شانه ای ): جهت تبدیل محور حرکت از حالت کشویی به حالت دورانی و یا بالعکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گیربکس: جعبه‌ای است محتوی دنده‌های مختلف در اتومبیل‌ها، قدرت تحرک موتور به این جعبه منتقل می‌شود و سپس به وسیله دنده، به دنده‌های مختلف منتقل می‌گردد.

موتور: موتور الکتریکی، نوعی ماشین الکتریکی است که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند.

انواع موتور: موتور DC، موتور AC، موتور پله ای

سروموتور: سروموتور نوعی از موتورهای الکتریکی است که با هدف بکارگیری در سیستم‌های کنترل فیدبک طراحی می‌شود.

برای کاهش دور موتور و افزایش قدرت آن از گیربکس چند مرحله ای استفاده شده است.

بخش پژوهش های دانش آموزی - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی