از جمله مباحثی که در رباتیک بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد، کنترل ربات مخصوصا ً به منظور تعقیب مسیرهای از پیش طراحی شده است. به لحاظ پیچیدگی ساختار و دینامیک غیر خطی، و بدلیل وجود اصطکاک استاتیکی و گشتاورهای اغتشاشی و تغییرات شدید پارامترهای مدل ربات و همچنین امکان انجام کار در شرایط مختلف و مسیرهای متفاوت، کنترل ربات امری بس پیچیده و دشوار است. از این رو روشهای کنترلی متفاوتی ارائه گردیده که هر کدام دارای مزایا و معایبی مخصوص به خود هستند. یکی از روشهای کنترلی که طی دو دهۀ اخیر توسعه شگرفی را در کنترل سیستمهای پیچیده و غیرخطی داشته، کنترل فازی است. کنترل‌کننده‌های فازی دارای دو مزیت اساسی می باشند، یکی آنکه این کنترل‌کننده‌ها به مدل سیستم حساس نیستند و به چگونگی رابطه ورودی-خروجی سیستم تا حد زیادی غیر وابسته‌اند، و دیگر آنکه دارای ساختار بسیار ساده‌ای بوده و به سهولت قابل پیاده‌سازی اند. از آنجا که حرکات رباتهای هوشمند در پیست مسابقه وابستگی بسیار شدیدی به نوع برنامه و نیز شرایط پیست دارد، لذا با تدوین قوانین بسیار دقیق فازی می توان از انحراف آنها جلوگیری نمود، بطوری که گوئی توسط انسان هدایت می شوند. از این رو تجربیات شخص از طریق منطق فازی جهت عملکردی نه منطقی تر بلکه شبه انسانی تر به ربات اعمال شده، که این همان چیزی است که بشر برای تکامل هوش مصنوعی در پی دارد. همانطور که در بالا آمد، در منطق فازی عملکردی دقیق با منطق صفر و یک (دیجیتال) مد نظر نیست! بلکه در پی آن هستیم که صرفنظر از شکل ظاهری ربات، نتیجه کار تا آنجا که ممکن است، همانطور باشد که انسان می خواهد و یا انجام می دهد.
کلمات کلیدی
ربات- هوشمند- خط یاب- مسابقه- فازی- مکاترونیک- الکترونیک- هوش مصنوعی- مکانیک- تغذیه- کریستال- سنسور- میکروکنترلر- مقایسه کنندۀ آنالوگ- درایور(راه انداز)- استپ موتور(موتورپله ای)- پروگرامر- کنترل- برنامه- چرخ.
مقدمه6
قوانین مسابقه9
1-1 مسابقات سال 20059
2-1 تعریف10
3-1 مشخصه های طراحی10
4-1 میدان مسابقه10
5-1 امتیازدهی11
منطق فازی12
1-2 مجموعه های فازی13
2-2 متغیرهای زبانی14
3-2 استدلال و استنتاج تقریبی14
الکترونیک ربات16
1-3 شماتیک مدار16
2-3 تغذیه ربات20
3-3 بینایی ربات22
4-3 مغز ربات25
5-3 واسط برنامه ریزی35
3-6 حرکت ربات36
3-7 قطعات بکار رفته در مدار ربات هوشمند41
کنترل42
1-4 روشهای غیرکلاسیک کنترل43
2-4 کنترل کننده های فازی44
3-4 کنترل کننده های عصبی51
4-4 کنترل کننده های فازی-عصبی52
5-4 کنترل فازی استفاده شده در ربات هوشمند54
هوشمندی و کامپیوتر57
1-5 فلوچارت برنامه58
2-5 برنامه ربات هوشمند به زبان C++64
5-3 برنامه ریزی میکروکنترلر72
مکانیک ربات73
انواع مسیرهای مسابقۀ ربات خط یاب12
جدول امتیازات مسابقۀ ربات خط یاب12
مدار میکرو، استپ موتورها و درایورهایشان18
مدار مقایسه کننده ها و سنسورها19
مدار LEDها19
مدار بایاسینگ سنسورهای مادون قرمز20
شماتیک کلی مدار20
رگولاتور و مدار آن22
مدار داخلی مقایسه کنندۀ LM32424
ساختار و موقعیت پایه های سنسور JK1501325
انواع میکروکنترلرهای AVR بر حسب پسوند27
ولتاژهای عملیاتی و فرکانسهای کاری میکروکنترلر سری ATmega3229
فیوزبیتهای میکروکنترلر سری ATmega3230
انواع بسته بندیهای میکروکنترلر سری ATmega3231
معرفی پورتهای I/O میکروکنترلر سری ATmega32
مشخصۀ بعضی از انواع استپ موتورها37
مدار داخلی درایور ULN200339
نمایش سیمپیچهای استاتور در یک موتور پله ای 4 فاز40
راه اندازی استپ موتور به روش تک فاز40
راه اندازی استپ موتور به روش دو فاز41
راه اندازی استپ موتور به روش Half-Step41
نمونۀ یک تابع گوسی49
دیاگرام بلوکی یک سیستم کنترل کنندۀ فازی51
دیاگرام کلی یک سیستم کنترلی فازی-عصبی54
انواع حالاتی که ربات خط یاب می تواند روی خط قرار گیرد55
فضای ورودی و توابع عضویت ربات هوشمند فازی55
فضای خروجی ربات هوشمند فازی56
خروجی های ربات هوشمند فازی57
فلوچارت اصلی برنامۀ ربات خط یاب هوشمند60
فلوچارت بخش ورودی و تعیین سرعت در ربات خط یاب هوشمند61
فلوچارت تعیین زمان تأخیر بین استپها و تعیین جهت چرخش موتورها62
فلوچارت تصمیم گیری در زمان ندیدن خط63
فلوچارت فرمان حرکت ربات64
دانلود تحقیق ربات خط یاب با کنترل فازی