pspice قسمت 6

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت ششم: تحلیل

 در صورتیکه مدار خود را بسته اید  باید نوع تحلیل و خواسته خود را به اسپایس بشناسانید.
َAnalysis Setup پنجره ایست که در آن می توان این کار را انجام داد.

برای دسترسی به این پنجره یکی از راههای زیر را بروید:

گزینه ...Setup از منوی Analysis را انتخاب کنید.

زدن مستقیم کلید اول از سمت چپ در  SimulationToolBar فوق.
در صورتیکه این ToolBar را نمی بینید از منوی View-->Toolbars و سپس انتخاب Simulation اقدام نمائید.

اجرای(شروع) تحلیل با یکی از راههای زیر امکان پذیر است:

گزینه Simulate از منوی Analysis را انتخاب کنید.
از کلید  F11  استفاده نمائید.

زدن مستقیم کلید دوم از سمت چپ در  SimulationToolBar فوق.

SimulationToolBar:

کاربرد دو گزینه سمت چپ در دو قسمت بالا گفته شد.
شما باید جریان و یا ولتاژ مورد نظر خود را برای تحلیل هائی که می خواهید نموداری برای آنها رسم شود، با علامتهای ولتاژ و جریان که در عکس فوق در وسط قرار دارند، مشخص نمائید.
دو علامت V , I در سمت راست برای نشان دادن ولتاژ و جریان DC گره ها و شاخه ها بکار می رود، فقط توجه داشته باشید که برای اینکه این کلید ها کار کنند باید گزینه Bias Point Detail در پنجره Analysis Setup فعال باشد.

در دامه تحلیل مورد نظر خود را برای توضیحات بیشتر انتخاب کنید، شما در این صفحات با مثالهای متعدد نحوه تنظیم پارامترها را خواهید آموخت:
 

   AC Sweep...
   Load Bias Point...
   Save Bias Point...
   DC Sweep...
   Monte Carlo/Worst Case...
   Parametric...
   Sensitivity...
   Temperature...
   Transfer Function...
   Transient...

توجه: لینک صفحاتی که حاضر نشده اند، غیر فعال است!
پس از آموزش تحلیلهای فوق باید نحوه کار با PSpice A/D را نیز بدانید، یعنی پنجره ای که در آن نمودار ها را می بینید.

نویسنده: Tohid_Salimi

pspice قسمت 5

ورودیها و منابع آنالوگ

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت پنجم: ورودیها و منابع آنالوگ

 در اینجا با انواع ورودیهای آنالوگ و باطبع توضیح پارامترهای آنها را به همراهی شما خواهیم داشت:

منابع آنالوگ

VDC:
نام در کتابخانه:VDC
پارامترها:

DC:تنها پارامتر این منبع که اندازه ولتاژ ثابت را تعیین می کند.
 

VAC:
نام در کتابخانه:VAC
پارامترها:

DC:تعیین سطح DC سیگنال
ACMAG:برای تعیین دامنه کسینوسی
ACPHASE:فاز سیگنال
نکته:برای تحلیل AC و داشتن محور افقی بر حسب فرکانس باید از این منبع استفاده کرد یا به عبارتی راحتتر است.

VSIN:
نام در کتابخانه:VSIN
پارامترها:

DC:برای استفاده از تحلیل DC مقدار y را وارد کنید.
AC:برای استفاده از تحلیل AC مقدار دامنه را وارد کنید.
VOFF:تعیین سطح DC که سیگنال بر روی آن سوار است.
VAMPL:بیشینه دامنه سینوسی
FREQ:فرکانس نوسان
TD:تاخیر سیگنال(زمان اعتبار VOFF)
DF:ضریب تضعیف (همانند پوش نمائی بر روی دامنه سینوسی)
PHASE:فاز سینوس
نکته:کار با این منبع برای داشتن فرکانس مشخص و محور افقی زمان راحتتر است.
 

VSRC:
نام در کتابخانه:VSRC
پارامترها:
از سمت راست نوع منبعی را که می خواهید بسازید انتخاب کرده و براساس آن در مشخصات منبع VSRC و در جلوی خطی که هم در مشخصات منبع و هم در سمت چپ جدول زیر موجود است مقادیر را به ترتیب ستون وسط وارد کنید.

مثال:

درست کردن منبع DC با مقدار 20 ولت:        DC=20
درست کردن منبع تغذیه AC با دامنه 0/5 ولت و فاز 45 درجه:             AC=0.5v 45deg
درست کردن منبع سینوسی با دامنه 10میلی ولت، فرکانس 2کیلو هرتز و فاز 36 درجه: 
                                                                   (TRAN=sin(0 10m 2k 0 0 36

VPULSE:
نام در کتابخانه:VPULSE
پارامترها:

DC:برای استفاده از تحلیل DC مقدار y را وارد کنید.
AC:برای استفاده از تحلیل AC مقدار y را وارد کنید.
V1:مقدار اولیه ولتاژ
V2:مقدار ثانویه ولتاژ
TD:زمان اعتبار V1
TR:زمان جهش(صعود) از V1 به V2(معمولا زمان بسیار کمی می باشد)
TF:زمان افت از V2 به V1
PW:پهنای V2(از جنس زمان) یا زمان اعتبار V2
PER:پریود
نکته: ساخت ایمپالس با بهره گیری صحیح از این منبع حاصل می شود!
برای این منبع ضربه(دایرکت یا دلتا) مقادیر زمانی را نزدیک صفر و برای V2 اندازه ضربه را تعیین کنید.

VPWL:
نام در کتابخانه:VPWL
پارامترها:

DC:برای استفاده از تحلیل DC مقدار y را وارد کنید.
AC:برای استفاده از تحلیل AC مقدار y را وارد کنید.
-->زوجهای(VnوTn) مختصات نقاط شکست یا برگشت ولتاژ است و در واقع این نقاط توسط خطهای شیب دار به یکدیگر متصل می گردند.
نکته:در مدارات یکسو کننده استفاده از این منبع توصیه می شود.
 

VEXP:
نام در کتابخانه:VEXP
پارامترها:
مانند شکل زیر عمل کنید.

VSFFM:
نام در کتابخانه:VSFFM
پارامترها:

MOD:درجه مدولاسیون
VOFF:تعیین سطح DC که سیگنال بر روی آن سوار است.
FM:فرکانس مدولاسیون شکل موج
VAMPL:ماکزیمم دامنه ولتاژ موج مدوله شده
FC:فرکانس موج حامل
نکته: این منبع کاربرد فراوانی برای تولید موج مدوله شده بر پایه فرکانس را دارد و در تحلیل مدارات مخابراتی کاربرد خود را بیشتر نمایش میدهد.

در اینجا مبحث منابع آنالوگ خاتمه می یابد.
 

نویسنده: Tohid_Salimi

pspice قسمت 4

اتصال قطعات، مقدار دهی و بستن یک مدار نمونه

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت چهارم: اتصال قطعات، مقدار دهی و بستن یک مدار نمونه

 

 حالا که با نحوه گرفتن عناصر آشنا شده اید و صفحه ای پر از عناصر مداری دارید باید آنها را به طور صحیح متصل و مقدار دهی نمائید.

اتصال قطعات:
شما  دو نوع اتصال خواهید داشت و هر کدام را از سه طریق می توانید انجام دهید:

1- سیم(Wire): برای کاربردهای آنالوگ و اکثر کاربردهای دیجیتال از سیم استفاده می کنیم. برای رسم سیم با یکی از روشهای زیر اقدام نمائید:

گزینه Wire از منوی Draw را انتخاب کنید.
از کلید ترکیبی CTRL+W استفاده نمائید.

زدن مستقیم کلیدی مانند مداد(با خط نازکتر) در DrawingToolBar فوق(اولین کلید از سمت چپ).

2- باس(Bus): اکثرا برای کاربردهای دیجیتال و انتقال خطوط زیاد بین آی سی ها کاربرد دارد. برای رسم باس و نه اتصال آن به قطعات با یکی از روشهای زیر اقدام نمائید.

گزینه Bus از منوی Draw را انتخاب کنید.
از کلید ترکیبی CTRL+B استفاده نمائید.

زدن مستقیم کلیدی مانند مداد(با خط ضخیم تر) در DrawingToolBar فوق(دومین کلید از سمت چپ).

>> حالا نشانگر موس شما مانند یک مداد شده و شما با یک کلیک راست ابتدا و با حرکت موس مسیر سیم و با کلیک راست بعدی انتهای سیم را مشخص کنید.

!! برای رسم باس نیز شما ابتدا باس خود را رسم و سپس توسط سیم آنرا به قطعات متصل می کنید و تنها چیزی که می ماند این است که باید باس برای اتصال مبدا به مقصد آدرس دهی(نام گذاری) شده باشد. نام گذاری سیمها و باسها نیز با دوبار کلیک بر روی آنها امکان پذیر است. برای رسم باس دیدن یک مثال ساده از هر توضیحی موثرتر است. به نام گذاری سیمها و باس وخصوصا استفاده از کروشه [] در مثال زیر توجه کنید:

 

توجه داشته باشید هر گونه Error در زمینه اتصال اشتباه نظیر سیم رها یا باس نام گذاری نشده در اسپایس با پیغام زیر روبرو خواهید شد

مقدار دهی:
با دو بار کلیک روی هر قطعه پنجره مشخصات آن قطعه باز خواهد شد. به عنوان مثال و برای توضیح پنجره ها، پنجره مشخصات یک مقاومت را در زیر می بینید:

میبینید که پنجره مشخصات یک مقاومت دارای پارامترهای بسیاری است که می توانید برای سادگی کار(حالت ایده آل) دو گزینه Include Non-changeable Attributes و Include System-defined Attributes  را غیر فعال سازید. با انجام این کار گزینه های ضروری برای تغییر باقی می مانند. حالا با دو بار کلیلک روی هر خط می توانید مقدار آن را در کادر Value وارد کنید و سپس برای ثبت کلید Enter را بزنید. کلید Change Display را نیز برای نشان دادن یا ندادن هر مقدار برای قطعه در کنار عنصر در شماتیک کاربرد دارد که آشنائی و کار با آن را به عهده شما می گذارم زیرا تاثیری در تحلیل مدار ندارد.

نکته: IC که هم در مشخصات سلف و هم خازن وجود دارد،مقدار اولیه جریان سلف یا ولتاژ خازن است(Initial Condition).

پس از اتمام دادن مشخصات عنصر با زدن OK از این پنجره خارج شوید.

بستن یک مدار نمونه:
برای تمرین مدار زیر را ببندید و جواب خود را با آن مقایسه کنید.

 

نویسنده: Tohid_Salimi

pspice قسمت 3

نحوه گرفتن عناصر مدار

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت سوم: نحوه گرفتن عناصر مدار

 حالا که به محیط وارد شدید، نوبت به گرفتن قطعات و عناصر الکتریکی از کتابخانه، اتصال آنها به یکدیگر و در نهایت آماده کردن مدار مورد نظر جهت تحلیل مورد نظر خواهد بود.

برای گرفتن عناصر می توانید یکی از کارهای زیر را انجام دهید:

گزینه ...Get New Part از منوی Draw را انتخاب کنید.

از کلید ترکیبی CTRL+G استفاده نمائید.

زدن مستقیم کلیدی مانند دوربین در DrawingToolBar فوق.

در صورتیکه این ToolBar را نمی بینید از منوی View-->Toolbars و سپس انتخاب Drawing اقدام نمائید.

وارد کردن نام عنصر مثل شکل فوق و زدن کلید Enter از صفحه کلید.

به جز روش آخر(روش حرفه ای ها) شما با پنجره زیر روبرو خواهید شد:

شما باید نام قطعه را در کادر :Part Name وارد نمائید. به عنوان مثال در شکل q2n2222 وارد شده که یک "ترانزیستور" است.
اگر گزينه advanced را انتخاب كنيم شكل عنصر مداري هم در صفحه كنار آن آشكار مي گردد-این گزینه در شکل بالا زده شده و به دکمه Basic تبدیل شده- و حالا با زدن place & close قطعه مورد نظر را به صفحه شماتیک می بریم. در صورتی که قطعه های دیگری نیز می خواهید بر روی Place کلیک کنید تا این پنجره همچنان باز بماند.

در زیر فهرست اسامی نام معروفترین عناصر مورد نیاز به همراه شکل درج شده است.(توجه کنید اینها دسته بسیار کوچکی از عناصر هستند!)

 IC ها را نیز با نوشتن شماره آنها در کادر :Part Name مي توانيد انتخاب كنيد.

حالا فرض کنید قطعه ای را میخواهید که نمی دانید نام آن چیست. در اینجا با استفاده از کمی تجربه می توانید آنرا توسط کادر Description Search و کمی شانس بیابید، در غیر این صورت باید با کلیک روی نام عناصر در پنجره بزرگ (پائین سمت چپ) و دیدن شکل آنها قطعه مورد نظر را بیابید.

*قطعات معرفی شده برای مثال و کارهای ابتدائی بیان شده اند و عناصر دیگر بسته به موضوع مورد بحث بیان و شرح داده خواهند شد.
*جلسه بعد با عنوان "اتصال قطعات، مقدار دهی و بستن یک مدار نمونه" را از دست ندهید.
 

 

نویسنده: Tohid_Salimi

pspice قسمت 2

ورود به محیط PSpice Shematic

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت دوم: ورود به محیط PSpice Shematic

 پس از نصب برنامه، با رفتن به زیر منوی

Start Menu --> Programs --> Orcad Family Release 9.2

و انتخاب گزینهSchematics مانند شکل زیر وارد برنامه می شوید.

پس از انتخاب گزینه فوق، صفحه اصلی برنامه  پیش روی شماست.
مانند شکل زیر:

شکل 2-1

 

نویسنده: Tohid_Salimi

 

pspice قسمت 1

شماتیک چیست؟

آموزش PSpice Shematic 9.2 قسمت اول: شماتیک چیست؟

 شماتیک یک رابط گرافیکی و همچنین ارتباط دهنده به سایر برنامه های PSpice و تنظیمات آن است.
شما می توانید عملیات زیر را، تنها در یک محیط و با استفاده از شماتیک انجام دهید:

. طراحی و رسم مدار

. شبیه سازی مدارها با استفاده از PSpice

. تحلیل نتیجه شبیه سازی توسط  (PSpice waveform viewer (Probe

. مشخص کردن گرافیکی شبیه ساز تحریک توسط  Stimulus Editor

. مشخص کردن گرافیکی شبیه ساز مدل توسط  Model Editor

. ارتباط با PSpice Optimizer برای بهبود کارائی مدارات آنالوگ

*: یکی از پیشنیازهای ساختن یک شماتیک، در دسترس بودن قطعات مورد نیاز در فرم سمبل است. شماتیک فایلهائی با پسوند LIB. دارد و مجموعه کاملی از ویرایشگرهای سمبل را داراست که به کمک آن می توانید سمبل مورد نیاز خود را ساخته و یا سمبل های موجود را تغییر دهید.

تمامی آموزشهای PSpice در این سایت بر اساس نسخه زیر است:

نویسنده: Tohid_Salimi

MATLAB Lite R2006b v7.3

نرم افزار معروف مطلب نسخه کامل و جدید برای مهندسین عزیز

MATLAB Lite is a special version of MATLAB (I packed this special version) . It includes the MATLAB R2006b v7.3 and fundamental toolboxes as follows:

Math and Optimization

• Optimization Toolbox
  
• Symbolic Math Toolbox
  
• Extended Symbolic Math Toolbox
  
• Partial Differential Equation Toolbox
  

Statistics and Data Analysis

Statistics Toolbox

Curve Fitting Toolbox

Spline Toolbox

Why MATLAB Lite

If you are new to MATLAB and only want to try and learn MATLAB, the lite package is very suitable for you.

If you are interested in only basic math functions, optimization features, statistics and data analysis the Lite version is enough.

If it is too difficult for you to download the all MATLAB package that is 2 GB in size, the Lite package of 300 MB is very efficient.

If you further need another MATLAB toolbox you can download and use it eaisly...

Download

MATLAB Lite R2006b v7.3 Part 1 90.5 MB
MATLAB Lite R2006b v7.3 Part 2 90.5 MB
MATLAB Lite R2006b v7.3 Part 3 90.5 MB
MATLAB Lite R2006b v7.3 Part 4 37.5 MB

pass: shareit.iblog.com

مقدمه اي بر متلب MATLAB

متلب نام يكي از نرم‌افزارهاي رايانه‌اي براي انجام محاسبات رياضي است. واژه متلب هم به معني محيط محاسبات رقمي و هم به معني خود زبان برنامه‌نويسي مربوطه است از تركيب دو واژهٔ MATrix و LABratuary ايجاد شده است. اين نام حاكي از رويكرد ماتريس محور برنامه است، كه در آن حتي اعداد عادي هم به عنوان ماتريس در نظر گرفته مي‌شوند.

با نرم‌افزار متلب مي‌توان ماتريس‌ها را به راحتي تغيير داد، توابع يا داده‌ها را ترسيم كرد، الگوريتم‌ها را اجرا كرد و همچنين صفحات رابط ميان كاربر و رايانه ايجاد كرد.

متلب كه از محصولات شركت مث‌وركس (The MathWorks) است، براي گروه‌هاي مختلف مهندسان رشته‌هاي مختلف از جمله مهندسي برق، مكانيك، كامپيوتر و ... كاربرد بسياري دارد.

قدرت متلب

 برنامه‌هاي متلب همگي متن‌باز هستند و در واقع متلب مفسر است نه كامپايلر. قدرت متلب از انعطاف‌پذيري آن و راحت بودن كار با آن ناشي مي‌شود، همچنين شركت سازنده و گروه‌هاي مختلف، از جمله دانشگاه‌هاي سرتاسر جهان و برخي شركتهاي مهندسي هر ساله جعبه‌ابزارهاي خاص-كاربردي به آن مي‌افزايند كه باعث افزايش كاراي و محبوبيت آن شده است. فهرستي از اين جعبه‌ابزارها در زير آمده است:

• جعبه‌ابزار مخابرات متلب
• جعبه‌ابزار كنترل متلب
• جعبه‌ابزار فازي متلب
• جعبه‌ابزار محاسبات متلب
• جعبه‌ابزار سيمولينك متلب
• جعبه‌ابزار تخمين متلب
• جعبه‌ابزار آمار متلب
• جعبه‌ابزار جمع‌آوري دادهٔ متلب
• جعبه‌ابزار شبكه عصبي متلب
• جعبه‌ابزار پردازش تصوير متلب
• جعبه‌ابزار پردازش صوت متلب
• جعبه‌ابزار احتمالات متلب
• جعبه‌ابزار كارگاه بلادرنگ متلب

 

MATLAB محيطي براي محاسبات عددي و زبان برنامه سازي مي باشد كه توسط MATH WORKS ساخته شده است ، MATLAB   امكان دستكاري و كاركردن ساده با ماتريس ، رسم نمودار توابع و ديتا ، اجراي الگوريتم ، ساخت واسط كاربر و واسط برنامه با ساير زبانهاي برنامه نويسي را بوجود مي آورد . اگر چه MATLAB مخصوص محاسبات عددي است اما toolbox ي با استفاده از موتور maple آنرا به سيستم كامپيوتري – جبري تبديل مي كند . اين نرم افزار توسط يك ميليون نفر در دانشگاهها و صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد . هزينه اين نرم افزار براي مصارف تجاري بدون tool box حدود 2000 دلار آمريكا و براي مصارف دانشگاهي با toolbox محدود حدود 100 دلار آمريكا است .

 

متلب  

بخش اول - ملزومات و پيش نيازهاي آموزش MATLAB

اين آموزش شما را به طور مرحله به مرحله با جنبه هاي مختلف MATLAB آشنا مي كند . پس از كامل نمودن اين دوره آموزشي شما به سادگي با استفاده از HELP MATLAB مي توانيد ويژگي هاي پيشرفته MATLAB را ياد بگيرد . و همچنين در استفاده از ويژگي هاي پيشرفته MATLAB راحت خواهيد بود و قادر خواهيد بود نكات بسيار كاربردي و پيشرفته تري كه به رشته تحصيلي يا كارتان مربوط مي شود را به خودتان آموزش بدهيد .

شما بايد داراي مهارت هاي ا وليه استفاده از كامپيوتر باشيد بعنوان مثال شما بايد قادر باشيد كه برنامه اي را اجرا كنيد ، آنرا ببنديد و فايلهايتان را ذخيره كنيد ، نوشته را كات كنيد و در جاي مورد نظر پيست كنيد و ...

شما بايد بدانيد كه از يك نرم افزار واژه پرداز چگونه استفاده كنيد ، مانند نوت پد در ويندوز كه شما مي توانيد از آن براي نوشتن برنامه هاي MATLAB استفاده كنيد .همچنين MATLAB نرم افزار واژه پرداز مخصوص خود را دارد كه شما مي توانيد از آن استفاده كنيد (‌كه در اين آموزش به شما نشان خواهيم داد )

شما بايد دانش اوليه اي در مورد جبر و مثلثات داشته باشيد مانند آنچه كه در دبيرستان پوشش داده شده همچنين اطلاعاتي در مورد جبر خطي ( مانند ماتريس ها ، بردارها و معكوس آنها و ... ) دانستن اين موارد موقع شروع آموزش MATLAB بسيار سودمند است اما اصول جبر خطي مورد نياز در اين آموزش شرح داده خواهد شد

ما در اين آموزش با يكديگر تعامل خواهيم داشت و آموزش همراه كار و تمرين خواهد بود . در حاليكه شما صفحه تمرين را مطالعه مي كنيد بايد نرم افزار MATLAB را در پنجره جداگانه اي اجرا كنيد و تمرينات را حل كنيد .

حالا شما آماده ايد كه آموزش MATLAB را شروع كنيد .

اميدوارم اوقات خوشي با MATLAB داشته باشيد . حين آموزش خواهش مي كنم تا جايي كه امكان دارد تمرين حل كنيد چون بهترين راه يادگيري MATLAB استفاده از آن است . 

 

 

بخش دوم - آموزش بسيار مقدماتي MATLAB

 

 

MATLAB برنامه اي است كه هنگام مواجه شدن با مسائل رياضياتي بسيار سودمند خواهد بود مخصوصا در زمينه تكنيك و مهندسي .

شما مي توانيد از ويژگي built-in MATLAB براي حل بسياري از مسائل بدون انجام زحمت خاصي ، بهره ببريد از معادلات دو معادله دو مجهول ساده مانند

X + 2Y = 24
12X - 5Y = 10

گرفته تا معادلات بسيار پيچيده مانند فاكتور گيري چند منظوره ، تطابقت منحني با اطلاعات داده شده ، انجام محاسبات با استفاده از ماتريس ، انجام مسائل مربوط به پردازش سيگنال مانند تبديلات فوريه ، و ساخت و گسترش شبكه هاي عصبي .

يك جنبه بسيار قدرتمند و سودمند MATLAB اين است كه براي رسم بسياري از انواع منحني ها مفيد واقع مي شود و شما را قادر مي كند تا توابع پيچيده ماتريسي را رسم كنيد و در كل يك آزمايشگاه ديتا است . بعنوان مثال سه شكل زير با استفاده از توابع چاپ ( plotting ) ساخته شده اند .

                  

آموزش MATLAB دقيقا شبيه آموزش رانندگي است . شما مي توانيد كليه قوانين را ياد بگيريد ولي براي اينكه راننده خوبي باشيد بايد سوار اتومبيل شويد و براي رانندگي به خيابان برويد .

اگر شما قبلا پيش زمينه قويتري از رياضات و برنامه سازي كامپيوتري داشته باشيد شما سريعا ياد مي گيريد كه از MATLAB چگونه براي اهداف طراحي و يا زمينه كاري خودتان استفاده كنيد .

 

بخش سوم : اجراي نرم افزار MATLAB  

شما به سادگي مي توانيد با دابل كليك روي ايكون MATLAB اين نرم افزار را اجرا كنيد يا اينكه با استفاده از منوي start ويندوز اين نرم افزار را فراخواني كنيد . پنجره اصلي MATLAB ، دسكتاپ MATLAB ناميده مي شود ، كه شبيه پنجره زير است .

شما هنگام اجراي برنامه متوجه خواهيد شد كه در خط فرمان متن زير نوشته شده است :

To get started, select "MATLAB Help" from the Help menu.

علامت>>   command prompt ( گوش به فرمان ) ناميده مي شود ،كه مانند يك چشمك زن است و منتظر فرمان شماست . بعد از اينكه شما متني را در خط فرمان تايپ كرديد MATLAB فرمان شما را اجرا مي كند و نتيجه را نشان مي دهد و منتظر فرمان بعدي شما مي ماند بدين ترتيب شما مي توانيد دستوراتي را كه مي خواهيد وارد كنيد . ( MATLAB فرمان را خط به خط اجرا مي كند )

درس بعدي در مورد دستورات خاص MATLAB است ، اما الان براي اينكه فقط MATLAB را شروع كرده باشيد دستور ساده زير را وارد كنيد . دستور dateرا تايپ كنيد و اينتر را بزندي . MATLAB نتيجه را چيزي شبيه متن زير نمايش مي دهد .

>>date

ans =
11-Jun-1998

بدين ترتيب شما بطور موفقيت آميز اولين دستور ATLAB را اجرا كرده ايد .

دستور ساده ديگري كه شما الان مي توانيد امتحان كنيد دستور clc است (clear command window ) اگر شما در صفحه فرمان MATLAB بخواهيد همه نوشته ها و دستورات را پاك كنيد و چشمك زن به ابتداي صفحه برود مي توانيد در خط فرمان clc را تايپ كنيد و اينتر بزنيد . همين حالا به صفحه MATLAB برويد و اين دو دستور را اجرا كنيد . ساده بود . نه ؟

براي خارج شدن از MATLAB مي توانيد وارد منوي فايل شويد و گزينه exit matlab را انتخاب كنيد يا در خط فرمان دستور quit را تايپ كنيد و اينتر بزنيد .و يا اينكه به سادگي پنجره را ببنديد.  

 

 

 

 

 

 

 

بخش چهارم : اجراي دموها

 

 

 

 

شما قبلاً MATLAB را اجرا كرده ايد و دسكتاپ MATLAB را روي دستكتاپ ويندوز باز كرده ايد . اگر اين كار را انجام نداده ايد به بخش قبل مراجعه كنيد .

حالا كمي روي Demo ها بحث مي كنيم . در واقع Demo زيادي در MATLAB وجود دارد و همه آنها با تايپ كردن دستور Demo در خط فرمان نشان داده مي شوند .

ما واقعا انتظار نداريم شما جزئيات MATLAB را با استفاده از اين Demo ياد بگيرد اما با استفاده از اين Demo ها نسبت به كاراهايي كه مي توانيد با استفاده از MATLAB انجام دهيد ديد بهتري خواهيد يافت . حتي در اين Demo چند بازي هم وجود دارد و بعضي از آنها هم كاملا گرافيكي هستند و شما مي توانيد با استفاده ازاين Demo ها از MATLAB لذت ببريد . MATLAB ابزاري قدرتمند براي حل بسياري از مسائل است و شما بايد اين قدرت را بعد از آشنايي با دموها درك كنيد .

خوب براي شروع درخط فرمان Demo را تايپ كنيد و اينتر بزنيد . با اين كار صفحه Demo MATLAB بالا مي آيد و منتظر مي ماند تا شما دموي مورد نظرتان را انتخاب واجرا كنيد . پنجره Demo MATLAB مشابه صفحه زير است

 

در اين مبحث نمي توانيم به كل دموها سر بزنيم ولي شروع كردن يكي از دموها را به شما نشان مي دهيم و شما مي توانيد براي بقيه دموها نيز همين كار را انجام دهيد .

براي ديدن ليست دموهاي مختلف روي علامت + كنار گزينه matlab كليك كنيد با اينكار شما مي توانيد دموهايي در مورد ماتريس ها ،‌اعداد ، اجسام گرافيكي و ... را مشاهده كنيد . در ليست هر يك از دموها ، دموهاي متعددي در آن مورد وجود دارد .

پنجره سمت راست شما چكيده اي در مورد دموي انتخابي به شما نشان مي دهد . بعنوان مثال اگر شما gallery را بعنوان دسته مورد نظر خودتان انتخاب كنيد  text box سمت راست چيكيده اي از اين دسته دموها را به شما نشان مي دهد .

شما مي توانيد دموها ي مختلفي را با توجه به كلاس انتخابي تان ببينيد . در كلاس gallery دموهايي به نامهاي Knot, Quiver, Klein IIو ... وجود دارد اگر شما يكي از اين دموها را انتخاب كنيد اطلاعاتي با توجه به دمو در سمت راست نمايش داده مي شود . و دو گزينه وجود دارد.

1-      اجراي دمو

2-      ديدن كدهاي دمو

بعنوان مثال اين كار را انجام دهيد . كلاس gallery را در صفحه MATLAB خود انتخاب كنيد سپس دموي spherical surface harmonicحال شما بايد پنجره زير را ببينيد

 

اين دمو به شما يك مثال گرافيكي خوب را نشان ميد هد كه شما مي توانيد با استفاده از MATLAB به آن برسيد .

حالا كمي وقت صرف كنيد و ساير دموها را انتخاب و اجرا كنيد تا محدوده توانايي و امكانات MATLAB را بدرستي درك كنيد .

قبل از شروع شايد بخواهيد دستور intro demo را امتحان كنيد . اين مثال ديگري است كه مقدمه ابتدايي از توانايي هاي MATLAB را به شما نشان مي دهد . براي اجراي intro كلاس matlab از دموها را انتخاب كنيد و سپس matrices بعد basic matrix operation يا اينكه دستور play show intro را تايپ كنيد پنچره ديگري بالا مي آيد و شما مي توانيد با استفاده از دكمه هايي كه در اين پنجره وجود دارد جزئيات اين دمو را مشاهده كنيد .

 

 

 بخش پنجم : استفاده از help

متلب داراي سيستم help گسترده اي است ، كه شامل جزئيات و اطلاعات help در مورد كليه دستورها و توابع متلب مي شود . اين سيستم help براي افرادي كه مبتدي هستند بسيار مناسب خواهد بود ، اما حتي بعد از اينكه شما به يك متخصص متلب بدل شديد ، از اين سيستم براي يادگيري ساير توابع متلب كه تا به حال از آنها استفاده نكرده ايد استفاده خواهيد كرد . اين درس به شما مي آموزد كه چگونه از اين سيستم استفاده كنيد

دسترسي به help از طريق خط فرمان :

سه تابع اصلي وجود دارد كه شما مي توانيد از آنها براي كسب اطلاعات در مورد توابع ديگر استفاده كنيد : help ، helpwin ( اختصاري help window  ) و doc ( اختصاري documentation  ) . تابع help و helpwin اطلاعات مشابهي به شما مي دهند ، اما با پنجره هاي متفاوت ، دستور doc يك صفحه html با يك سري اطلاعات بيشتر را نمايش مي دهد .

قسمت پايين نمايش help در مورد تابع date را به شما نشان مي دهد كه اين نمايش با استفاده از دستوارات متفاوت انجام شده .

help date

DATE Current date as date string. S = DATE returns a string containing the date in dd-mmm-yyyy format.

See also NOW, CLOCK, DATENUM

توجه : خروجي help معمولاً توابعي كه به موضوع مربوط هستند را نيز نشان مي دهد . در اين مثال ، help علاوه بر موضوع اصلي به شما مي گويد : See also NOW, CLOCK, DATENUM. حالا شما مي توانيد در مورد همين توابع نيز از help  استفاه كنيد

helpwin date

توجه : محتواي اطلاعات دستور help و helpwin يكسان است ولي بهتر است از helpwin استفاده كنيد چون :

1-      متن در صفحه هاي مجزا نشان داده مي شود

2-      شما در قسمت see also مي توانيد روي تابع يا توابعي كه در همين قسمت ليست شده كليك كنيد تا اطلاعاتي در مورد آنها كسب كنيد تا اينكه مجبور باشيد آنرا در خط فرمان تايپ كنيد تا اطلاعاتي در مورد آن بدست آوريد .

3-      لينك موضوعات پيش فرض ، كليه دسته بندي ها را ليست مي كند و شما مي توانيد تابع مربوطه با دسته بندي مربوطه را ببينيد . بعنوان مثال ، اگر شما بخواهيد بدانيد خروجي دستور پلات x  بر حسب y چيست مي توانيد روي لينك matlab\graph2d topic كليك كنيد .

doc date

توجه : خروجي دستور doc بسيار كامل است و فقط يه قسمت از اطلاعات خواسته شده در مورد موضوع مورد نظر نيست بلكه مثال هاي كاملي ارائه مي كند كه مي توانند مورد مطالعه قرار گيرند يا اجرا شوند .

سعي كنيد براي توابع مقابل از دستورات مختلف اجراي help  استفاده كنيد : magic, fft, and surf

استفاده از جستجوگر help متلب

منبع ديگر help در متلب ، جستجوگر help  متلب است . شما مي توانيد جستجوگر help  متلب را با تايپ دستور helpbrowser در خط فرمان متلب فراخواني كنيد ، روي دكمه ؟ كليك كنيد يا با انتخاب Start->MATLAB-> از desktopاين جستجوگر را فرخواني كنيد .

جستجوگر help دو قسمت عمده دارد ، help navigator و صفحه نمايش . صفحه نمايش ، همانگونه كه از نامش پيداست ، اطلاعاتي در مورد موضوع انتخاب شده را نشان مي دهد . help navigator در قسمت سمت چپ جستجوگر قرارگرفته ، و براي هدايت كردن از طريق اطلاعات online در مورد موضوع انتخاب شده كاربرد دارد . اين قسمت در برگيرنده موارد زير است :

• فيلتر فراورده
• نوار محتويات
• نوار شاخص
• نوار دمو
• نوار جستجو
• نوار favorit

اين بخش منبع گسترده اي براي شما خواهد بود اگر بدنبال يادگيري نكات بيشتري در مورد موضوع داده شده باشيد . نوار سرچ در مورد موضوع مورد نظر از ميان كليه اطلاعات موجود جستجو مي كند ، و لغات كليدي كه آنها را سرچ كرده ايد را بصورت highlight مشخص مي كند تا خواندن اطلاعات مورد نظر راحتتر باشد .

حالا با استفاده از امكانات سرج در مورد help از جستجوگر خودش استفاده كنيد

 

بخش ششم: ساخت متغير

 

يكي از جنبه هاي اصلي متلب متغير ها هستند ، و شما همواره از آنها استفاده مي كنيد . در اصل ، يك متغير مكاني است براي يك مقدار كه شما مي توانيد نامي را به آن نسبت دهيد . منظور ما اين است كه ، هنگامي كه چيزي را بعداً محاسبه خواهيد كرد ، شما مي توانيد ازاين مقدار استفاده كنيد كه متغيري است كه بعنوان قسمتي از محاسبات جديد بكار رفته . بيايد تا براي واضح تر شدن مطلب از چند مثال استفاده كنيد .

در ساده ترين حالت ، متلب مي تواند بعنوان يك ماشين حساب جيبي باشد . بعنوان مثال دراينجا شما چند محاسبه ساده با استفاده از متلب مانند يك ماشين حساب انجام مي دهيد .

4 + 10
ans = 14
5 *10 + 6
ans = 56
(6 + 6) / 3
ans = 4
9^2
ans = 81

شما مي توانيد ببينيد كه متلب كليه اپراتورهاي اصلي رياضياتي را شامل + ، - ، * ، / ، ^ و ... را ساپرت مي كند . و شما مي توانيد عملگر هاي را با قرار دادن آنها در داخل پرانتز بصورت دسته و گروه در آوريد . با اين وجود عبارت ans دقيقا چيست ؟ ans اختصاري answer يا همان پاسخ است ، و در متلب اين عبارت بعوان نام پيش فرض متغير ها در نظر گرفته شده . و شما مي توانيد به متغيري كه فعلا اسمي براي ان انتخاب نشده فقط با تايپ عبارت ans دست پيدا كنيد .

4 + >>5

ans = 9

 >>ans

ans = 9

با اين وجود اگر معادله جديدي وارد شود ، مقدار ans تغيير خواهد كرد .

>>ans + 10

ans = 19

حالا شما هم متغير هاي خودتان را بعنوان تمرين وارد كنيد .

متغير ans به خودي خود سودمند نيست ، اما قدرت حقيقي ان در اين است كه شما مي توانيد متغير خودتان را تعريف و استفاده كنيد . بعنوان مثال :

>>a = 10

a = 10

 >>b = 20

b = 20

 >>c = 30

c = 30

 >>a

a = 10

 >>the_average = (a + b + c) / 3

the_average = 20

حالا بياييد بگوئيم كه شما متغير هاي زيادي را تعريف كرده ايد . احتمالاً نام كليه متغير هايي را كه تعريف كرده ايد بخاطر نخواهيد آورد ، پس داشتن ليستي از كليه متغير هايي كه تعريف شده اند سودمند خواهند بود . اين دقيقا چيزي است كه دستور whos انجام مي دهد . حالا با تايپ كردن دستور whos در خط فرمان و زدن اينتر شما مي توانيد نام و مقدار كليه متغير هايي را كه تا كنون وارد كرده ايد ببينيد . بعنوان مثال :

>>a = 5

a = 5

 >>b = 6

b = 6

 whos

Name	Size	Bytes	Class
a	1x1	8	double array
b	1x1	8	double array

در كل دو عنصر داريم كه از شانزده بيت استفاده كردهاند

براي پاك كردن متغير هايي كه قبلا وارد كرده ايدو در حافظه ذخيره شده اند چه كاري بايد انجام داد ؟ پاسخ اين سوال دقيقا پاسخ به اين است كه دستور clear چه كاري انجام مي دهد . clear را در خط فرمان تايپ كنيد ، خواهيد ديد كه كليه متغير ها و مقاديري را كه قبلا ذخيره شده اند را پاك مي كند . مثال فوق را ادامه مي دهيم .

whos

Name    Size      Bytes     Class

a          1x1       8          double array

b          1x1       8          double array

Grand total is 2 elements using 16 bytes

 clear

 whos

جلوگيري از نمايش نتايج بااستفاده از «؛»

اگر بعد از دستور سميكولون تايپ شود باعث مي شود كه نتيجه نشان داده نشود . اگر شما عبارتي تايپ كنيد ( مثلا b=4+5 ) و در انتهاي آن سميكولون بگذاريد ، سپس متلب عبارت را محاسبه مي كند ولي نتايج را در حافظه بصورت داخلي ( بدون نمايش ) ذخيره مي كند . بعنوان مثال :

>>a = 10;

>>b = 20;

>>c = 30;

>>d = 40;

>>the_average = (a + b + c + d) / 4

the_average =

25

the_average;

>>b

b =

20

>>e = 50

e =

50

the_blank_average = (a + b + c + d + e) / 5;

>>the_blank_average

the_blank_average =

30

ممكن است اينطور به نظر برسد كه استفاده از سميكولون زياد هم مهم نيست ، اما در حقيقت سميكولون هميشه دم دست است و هميشه استفاده مي شود . نتيجه نهايي عملياتي كه در متلب انجام داده ايد برايتان مهم است ، كه با تركيب بسياري از داده ها و نتايج موقت و متغير هاي مياني  محاسبه مي شود . و با افزودن سميكولون به انتهاي دستوري كه مقدار آن موقت يا نتيجه بصورت نتيجه مياني است باعث مي شود كه نتيجه آنها نشان داده نشود . بعنوان مثال ، در مثال بالا سميكولون بعداز متغير ها a,b,c,d تايپ شده است ولي فقط نتيجه نهايي كه ميانگين اين چهار متغير است مهم مي باشد و مي بينيم كه سميكولون بعد از عبارت the_average تايپ نشده است و نتيجه اين دستور نشان داده مي شود . 

 

برگرفته از وبلاگ : http://azizkhani.mihanblog.com

 

رسم سیگنال های گسسته

درس سیگنال در این ترم باعث شده که به سراغ MATLAB بروم. گاهی وقت ها سعی می کنم بعضی از نکات ریز و به دردخور مربوط به این نرم افزار رو در این وبلاگ بنویسم. امروز می خوام در مورد رسم سیگنال ها صحبت کنم. در MATLAB همه چیز گسسته است. وقتی می خواهیم یک سیگنال پیوسته رسم کنیم این چیزی جز رسم یک سیگنال گسسته با تعداد نقاط زیاد نیست. فرض کنید بخواهیم سیگنال سینوسی زیر را در یک بازه مشخص رسم کنیم. دستورات زیر سیگنال sin pi*t  را در بازه [-pi ,  pi ] رسم می کنند.

>> t=linspace(-1,1,100)*pi;
>> y=sin(pi*t);
>> plot(t,y);

linspace یک محدوده مقادیر با صد نقطه در همان بازه را برای ما آماده می کند. تابع سینوس مقدار سینوس را در هر نقطه آن بازه پیدا کرده و در نهایت به کمک plot تابع را رسم می کنیم . حاصل چیزی شبیه به شکل سمت راست خواهد بود. ولی برای رسم سیگنال گسسته چه کنیم . یک راه این است که نقاط درون بازه را کم کنیم ( مثلا 20 نقطه ) و بعد دستورات Plot را به صورت زیر بازنویسی کنیم :

>> plot(t,y,'*');

این دستور باعث می شود که نقاط مورد نظر ما به کمک کاراکتر * نمایش داده شوند . اما مدل بهتری برای رسم سیگنال های گسسته وجود دارد و آن استفاده از تابع stem است.طرز استفاده از این تابع برای رسم سیگنال سینوس به صورت زیر خواهد بود :

>> t=linspace(-1,1,20)*pi;
>> f=sin(pi*t);
>>stem(t,f,'filled');

نتیجه کار شبیه شکل سمت راست خواهد بود. فراموش نکنید که سومین پارامتر تابع stem حتما به صورت رشته ای با مقدار filled باشد.

 

This circuit will allow you to connect any tape recorder that has a mic and remote input to a phone line and automatically record both sides of a conversation when ever the phone is in use. You will need to take a couple of voltage readings before connecting the circuit. First determine the polarity of your phone line and connect it to the circuit as shown and then determine the polarity of the remote input and connect it to the circuit.

Circuit operation is as follows. When the phone is on hook the voltage across the phone line is about 48volts dc. When the phone is off hook the voltage will drop to below 10volts dc. When the line voltage is at 48volts the FET is off which causes Q2 and Q3 to be off. When the phone is picked up the FET turns on along with Q2 and Q3 which turns your recorder on. The tape recorder must be in the record mode at all times. As you can see the power source for the circuit is the phone line.

 

موتور در راستاي ساخت رباتهاي انسان نما بدنبال ساخت رباتي بود كه بتواند در كنار انسانها زندگي كند و فعاليت اجتماعي داشته باشد. در سال 2000 اولين محصول اين پروژه (ASIMO) متولد شد. ASIMO مخفف كلمات   Advanced Step in Innovative Mobility مي­باشد. اندازه ربات طوري انتخاب شد تا بتواند آزادانه در محيط زندگي انساني فعاليت داشته باشد و مردم بتوانند به راحتي با آن ارتباط برقرار كنند. اين اندازه (120سانتيمتر) به ربات امكان مي­دهد بتواند كليد برق را روشن و خاموش كند، درب را بازو بسته كند و كنار ميزكار معمولي قادر به كار باشد. چشمان آسيمو در سطحي قرار دارد كه روبروي چشمان يك فرد بزرگسال هنگام نشستن روي صندلي قرار گيرد.  

 

 

  وزن اين ربات كه در مدل­هاي اوليه 160 سانتيمتري 130 كيلوگرم بود در مدل 120 سانتيمتري به 54 كيلوگرم كاهش يافت. قرار است مدل بعدي آسيمو بتواند باسرعت 2.7كيلومتر در ساعت راه برود (سرعت مدل فعلي 2.5كيلومتر در ساعت است). اندازه ربات در عين حفظ وزن به 130 سانتيمتر ارتقا يابد.

 

 

قابليتها

1-    چرخش دست

نمودار ميزان چرخش دستهاي آسيمو در شكل روبرو نشان داده شده است كه شباهت زيادي يه دست انسان دارد.

 

 

آسيمو مي­تواند به خوبي راه برود و با استفاده از فناوري جديد بكار رفته در اين ربات، آسيمو قادر است در هر لحظه حركت بعدي خود را پيش بيني نمايد و مركز جرم خود را جهت حفظ تعادل پايدار جابجا كند.  

 

 

3-    آزادي حركت

عدد آزادي حركت بيانگر شيوه­هاي مختلفي است كه بخشي از يك سازه مي­تواند حركت كند.  آسيمو كلاً  34 درجه آزادي حركت دارد. سر آسيمو دو درجه آزادي حركت دارد. آسيمو مي­تواند سر خود را به بالا و پايين حركت دهد يا آنرا بچرخاند. هر بازوي آن پنج درجه آزادي حركت دارد. شانه آسيمو سه درجه، مچ و آرنج يك درجه و دست آن يك درجه آزادي حركت دارد. پاهاي اين ربات شش درجه آزادي حركت دارند كه كمك زيادي به راه رفتن آن مي­كند.

 

 

  آسيمو ويژگيهاي زيادي دارد و گروه تحقيق و توسعه اين ربات همچنان در حال افزودن كاركردها و ويژگيهاي تازه به اين ربات مي­باشند.

آسيمو با استفاده از حسگرهاي مختلف خود مي­تواند شناخت مناسبي از محيط كسب نمايد. حسگرهاي بينايي در سر (دوربين)، سطح زمين(كف پا)، تشخيص فشار( دست و انگشتان) ماوراء صوت و يك سامانه تعامل از راه دور (IC Tele-interaction Communication Card  ) ابزاري پيشرفته براي كسب اين شناخت فراهم مي­كند. سامانه تعامل از راه دور يك كارت ارتباطي است كه به آسيمو كمك مي­كند مكان شخص دارنده كارت را در هر نقطه­اي پيرامون ربات راحت­تر پيدا كند.  آسيمو مي­تواند اشيا را با دست بردارد. اين ربات مي­تواند در نقش يك خدمتكار از ميهمانان پذيرايي كند. در يك ساختمان ارباب رجوع را تا اتاق موردنظر همراهي كند. به افراد خوش­آمد بگويد. چراغها را خاموش و روشن كند. دوشاخه دستگاهها را از پريز جداكند . از پله­ها بالا برود و... يكي از بديع­ترين ويژگيهاي اين ربات هوشمندي آن در تعامل با افراد است. بطوريكه با بهره­گيري ازفناوري بيومتريك قادر به تشخيص افراد و صحبت كردن با آنهاست. بيومتريك فناوري شناسايي هويت افراد از روي مشخصه­هاي فيزيولوژيكي يا رفتاري آنها مانند چهره، صدا، اثرانگشت و...)بطوريكه پس از هربار آشنايي با يك انسان و عكس برداري از چهره و نمونه­برداري از صداي وي مي­تواد در ديدار بعدي وي را شناسايي كرده اسمش را خطاب كند و با وي گفتگو نمايد. آسيمو قادر است 50 جمله از قبيل صدا كردن آسيمو، سلام و احوال پرسي و چندين سوال مختلف به زبان ژاپني را پاسخ دهد. همچنين مي­تواند 30 فرمان حركتي به زبان ژاپني را اجرا نمايد.

 

 

 

ربات چیست ؟

لمه ربات توسط Karel Capek  نویسنده نمایشنامه R.U.R  (روبات‌های جهانی روسیه) در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی(robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.
در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.
البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم.
امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

بیشتر ربات‌ها امروزه در کارخانه‌ها برای ساخت محصولاتی مانند اتومبیل؛ الکترونیک و همچنین برای اکتشافات زیرآب یا در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربات یک ماشین الکترومکانیکی هوشمند است با خصوصیات زیر:
*  می توان آن را مکرراً برنامه ریزی کرد.
*  چند کاره است.
*  کارآمد و مناسب برای محیط است.

  قانون رباتیک مطرح شده توسط آسیموف:
1- ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
2- رباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.
3- رباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:
مغز که معمولاً یک کامپیوتر است.
محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و …
سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.
با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری  و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر شود.

 اجزاي يك ربات با ديدي ريزتر :
 **  وسایل مکانیکی و الکتریکی شامل :
 * شاسی، موتورها، منبع تغذیه، 
 *  حسگرها (برای شناسایی محیط):
 *  دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound، …
 *  عملکردها (برای انجام اعمال لازم)
 *  بازوی ربات، چرخها، پاها، …
 *  قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم):
 *  حرکت در یک جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام، …
 *  قسمت کنترل (برای راه اندازی و بررسی حرکات روبات):
 *  نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، کنترل مسیر، …

مزایای رباتها:
 
1- رباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند.
2-  رباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند.
3-  رباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد. رباتها هیچگاه خسته نمی شوند.
4-  دقت رباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو اینچ دقت دارند.
5-  رباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند ولی انسانها در یک لحظه تنها یک کار انجام می دهند.
 
معایب رباتها:
1-  رباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب می تواند بسیار خطرناک باشد.
2-  رباتها هزینه بر هستند.
3-  قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند.
 
 برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از ربات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.

تأثیر رباتیک در جامعه:
علم رباتیک در اصل در صنعت به‌کار می‌رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روزه استفاده می‌کنیم، می‌بینیم. که این تأثیرات معمولاً در محصولات ارزان‌تر دیده می‌‌شود.
ربات‌ها معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که بتوانند کاری را بهتر از یک انسان انجام دهند یا در محیط پر خط فعالیت نمایند مثل اکتشافات در مکان‌های خطرناک مانند آتش‌فشان‌ها که می‌توان بدون به خطر انداختن انسان‌ها انجام داد.
 
مشکلات رباتیک:
البته مشکلاتی هم هست. یک ربات مانند هر ماشین دیگری، می‌تواند بشکند یا به هر علتی خراب شود. ضمناً آن‌ها ماشین‌های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می‌دهند کارهای معینی را کنترل کنیم.
خوشبختانه خرابی ربات‌ها بسیار نادر است زیرا سیستم رباتیک با  مشخصه‌های امنیتی زیادی طراحی می‌شود که می‌تواند آسیب‌ آن‌ها را محدود ‌کند.
در این حوزه نیز مشکلاتی در رابطه با انسان‌های شرور و استفاده از ربات‌ها برای مقاصد شیطانی داریم. مطمئناً ربات‌ها می‌توانند در جنگ‌های آینده استفاده شوند. این می‌تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسان‌ها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن ماشین‌ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن است بهتر از فرستادن انسان‌ها به جنگ با یکدیگر باشد. ربات‌ها می‌توانند برای دفاع از یک کشور در مقابل حملات استفاده می‌شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهد. آیا جنگ‌های آینده می‌تواند فقط یک بازی ویدئویی باشد که ربات‌ها را کنترل می‌کند؟
 
مزایای رباتیک:
مزایا کاملاً آشکار است. معمولاً یک ربات می‌تواند کارهایی که ما انسان‌ها می‌خواهیم انجام دهیم را ارزان‌تر انجام‌ دهد. علاوه بر این ربات‌ها می‌توانند کارهای خطرناک مانند نظارت بر تأسیسات انرژی هسته‌ای یا کاوش یک آتش‌فشان را انجام دهند. ربات‌ها می‌توانند کارها را دقیقتر از انسان‌ها انجام دهند و روند پیشرفت در علم پزشکی و سایر علوم کاربردی را سرعت ‌بخشند. ربات‌ها به ویژه در امور تکراری و خسته کننده مانند ساختن صفحه مدار، ریختن چسب روی قطعات یدکی و… سودمند هستند.
 
تاثیرات شغلی:
بسیاری از مردم از اینکه ربات‌ها تعداد شغل‌ها را کاهش دهد و افراد زیادی شغل خود را از دست دهند، نگرانند. این تقریباً هرگز قضیه‌ای بر خلاف تکنولوژی جدید نیست. در حقیقت اثر پیشرفت‌ تکنولوژی مانند ربات‌ها (اتومبیل و دستگاه کپی و…) بر جوامع ، آن است که انسان بهره‌ورتر می‌شود.
 
آینده رباتیک:
جمعیت ربات‌ها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که ربات‌های آن‌ها تقریباً دو برابر تعداد ربات‌های آمریکا است، هدایت شده است.
همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که ربات‌ها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام  کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه می‌دهند تا انسان‌ها را از انجام آن‌ها باز دارند.

تاریخچه تحولات حوزه رباتیک

1920: نمایش نامه نویس چک اسلواکی Karl capek، کلمه ربات را در نمایش«‌ربات‌های جهانی روسیه» استفاده کرد این جمله از کلمه چکی « Robota» به معنی« کوشش ملال آور‌» آمده است.
1938: نخستین الگوی قابل برنامه‌ریزی که یک دستگاه سم‌پاشی بود، توسط دو آمریکایی به نام‌های Willard pollard و Harold Roselund برای شرکت devilbiss طراحی شد.
1942: ایزاک آسیموفRunaround را منتشر کرد و در آن قوانین سه‌گانه رباتیک را تعریف کرد.
1946: ظهور کامپیوتر: George Devol، با استفاده از ضبط مغناطیسی، یک دستگاه playback همه منظوره، برای کنترل ماشین به ثبت رساند. John Mauchly اولین کامپیوتر الکترونیکی (ENIAC) را در دانشگاه پنسیلوانیا ساخت. در MIT، اولین کامپیوتر دیجیتالی همه منظوره (Whirl wind) اولین مسئله خود را حل کرد.
1951: در فرانسه Reymond Goertz اولین بازوی مفصلی کنترل از راه دور را برای انجام مأموریت هسته‌ای طراحی کرد. طراحی آن مبتنی بر کلیه روابط متقابل مکانیکی بین بازوی اصلی و فرعی با استفاده از روش متداول تسمه و قرقره بود که نمونه‌هایی برگرفته از این طرح هنوز هم در مواردی که نیاز به لمس نمونه‌های کوچک هسته‌ای است، دیده می‌شود.
1954: George Devol اولین ربات قابل برنامه‌ریزی را طراحی و عبارت جهانی اتوماسیون را ابداع کرد. این امر زمینه‌ای برای نام‌گذاری این شرکت به Unimation در آینده شد.
1959: Marvin Minsky و John McCarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی را در MIT بنا نهادند.
1960: Unimation توسط شرکت Coudoc خریداری شد و توسعه سیستم ربات‌های آن آغاز گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه ای شکل به نام Versatran که توسط Harry Johnson&Veljkomilen kovic طراحی شده بود، فروش رفت.
1962: جنرال موتورز اولین ربات صنعتی را از Unimation خریداری کرد و آن را در خط تولید خود قرار داد.
1963: John Mccarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی دیگری از دانشگاه استنفورد بنا کرد.
1964: آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T ،مؤسسات تحقیقاتی استنفورد (SRI)، دانشگاه‌ استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.
1964: رباتیک C&D پایه گذاری شد.
1965: دانشگاه Carnegie Mellon مؤسسه رباتیک خود را تأسیس کرد.
1965: حرکت یکنواخت ( Homogeneous Trans formation) در شناخت نحوه حرکات ربات به کار رفت. این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.
1965: ژاپن ربات Verstran ( نخستین رباتی که به ژاپن وارد شد) را از AMF خریداری کرد.
1968: کاوازاکی مجوز طراحی ربات‌های هیدرولیک را از Unimation گرفت و تولید آن را در ژاپن آغاز کرد.
1968: SRI،Shakey (یک ربات سیار با قابلیت بینایی و کنترل با یک کامپیوتر به اندازه یک اتاق) را ساخت.
1970: پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد. ساختار ترکیب حرکتی او هنوز هم به بازوی استاندارد معروف است.
1973: Cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده تجاری که با رباتهای صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد. ( طراحی توسطRichard Hohn )
1974: پروفسور Victor Scheinman، سازنده بازوی استاندارد، Inc Vicarm را جهت فروش یک نسخه برای کاربردهای صنعتی ساخت. بازوی جدید با یک مینی کامپیوتر کنترل می‌شد.
1976: Vicarm Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ 1و2 استفاده شد. یک میکرو کامپیوتر هم در طراحی vicarm به کار رفت.
1977: یک شرکت ربات اروپایی (ASEA)، دو اندازه از ربات‌های قدرتمند الکتریکی صنعتی را عرضه کرد که هر دو ربات از یک کنترلر میکرو کامپیوتر برای برنامه ریزی عملکرد خود استفاده می‌کردند.
1977: Inc, Unimation vicarm را فروخت.
1978: unimation با استفاده از تکنولوژی Vicarm ‌ ( puma) ماشین قابل برنامه‌ریزی برای مونتاژ( puma) را توسعه داد . امروزه همچنان می‌توان puma را در بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یافت.
1978: ماشین خودکار Brooks تولید شد.
1978: IBM و SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده، جمع کننده و مفصلی (SCARA) که در دانشگاه Yamanashi ژاپن برنامه‌ریزی و تولید شده بود، را فروختند.
1980: Cognex تولید شد.
1981: گروه ربات‌های CRS عرضه شد.
1982: Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز درGM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرار داد بستند.
1983: تکنولوژی Adept عرضه شد.
1984: Joseph Engelberger ایجاد تغییرات در رباتیک را آغاز کرد و پس از آن نام ربات‌های کمکی (Helpmate) به ربات‌های خدماتی توسعه یافته (developed service Robots) تغییر یافت.
1986: با خاتمه یافتن مجوز ساخت Unimation، کاوازاکی خط تولید ربات‌های الکتریکی خود را توسعه داد.
1988: گروه Staubli، Unimation را از Westing house خرید.
1989: تکنولوژی Sensable عرضه شد.
1994: یک ربات متحرک شش پا از مؤسسه رباتیک CMUیک آتشفشان در آلاسکا را برای نمونه‌برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.
1997: ربات راه‌یاب مریخ ناسا از زمانی‌که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره‌های دور را ارسال کرد.
1998: Honda نمونه ای از p3 (هشتمین نمونه در پروژه طراحی شبیه انسان ) که در 1986 آغاز شده بود را عرضه کرد.
2000: Honda نمونه آسیمو نسل بعدی از سری ربات‌های شبیه انسان را عرضه کرد.
2000: Sony از ربات شبیه انسان خود که لقب SDR ( Sony Dream Robots) را گرفت، پرده برداری کرد.
2001: Sony دومین نسل از ربات‌های سگ Aibo را عرضه کرد.
2001: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی(SSRMS ) توسط مؤسسه رباتیک MD در کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کرد.

منبع :