ربات ایرانی به نام سورنا 3 - شبکه‌ما

طراحی و ساخت ربات سورنا۳ با حمایت مالی سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران در دانشگاه تهران صورت گرفته است.

ربات ایرانی به نام سورنا 3

دسته بندی ها:
توضیحات:

طراحی و ساخت ربات سورنا۳ با حمایت مالی سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران در دانشگاه تهران صورت گرفته است. مانورپذیری، سرعت گام برداری، هوشمندی و درجات آزادی سورنا۳ نسبت به نسل گذشته آن پیشرفت چشمگیری داشته است. در طراحی و ساخت این ربات از همکاری طیف وسیعی از محققین کشور بهره گرفته شده است. پروژه ربات سورنا۳ در سه فاز انجام گرفته است که در فاز اول به طراحی، ساخت و راه اندازی حسگرها و موتورها پرداخته شده است. در فاز دوم به حل چالش های دینامیک و کنترل از قبیل پایداری ربات و افزایش سرعت گام برداری پرداخته شده است و در فاز آخر بستر نرم‌افزاری و هوشمندی منحصر به فرد ربات توسعه یافته است.

طراحی مکانیکی و کنترل:

سورنا۳ یک ربات ۳۱ درجه آزادی است که ۱۲ درجه آزادی در بخش پاها، ۸ درجه در هر دست و ۲ درجه در سر دارد. بازه حرکتی و نرمی حرکت دستها در سورنا۳ نسبت به سورنا۲ که تنها ۴ درجه در هر دست داشت، ارتقای چشمگیری داشته است. این تغییرات سبب شده است که سورنا۳ بتواند در بخش قابل توجهی از فضا دست خود را حرکت دهد و اجسام از پیش تعیین شده را بردارد. با توجه به افزایش قد قابل توجه ربات سورنا۳ قدرت مورد نیاز برای موتورها و گشتاور وارده بر مفاصل افزایش زیادی یافته است که در نتیجه طراحی مکانیکی ربات را به یکی از چالش بر انگیزترین بخشها تبدیل کرده است. تمام قطعات در نرم‌افزارهای مربوط طراحی شده اند و مقاومت و نوع جنس قطعات حساس محاسبه شده است. مفاصل و سیستم انتقال قدرت به عنوان مهمترین بخشهای طراحی مکانیکی با دقت مورد بررسی قرار گرفته اند و بر اساس سرعت و گشتاور مورد نیاز طراحی شده اند. همچنین طراحی و ساخت پوسته ربات با توجه به قیود زیاد مکانیکی و ظاهر محنصر به فرد آن خود دارای چالشهای وسیعی بوده است. سورنا۳ میتواند چندین برابر سریعتر از نسل پیشین خود حرکت کند و از پله و سطح شیبدار هم بالا و پایین برود. حرکت چرخش درجا و با شعاع و همچنین حرکت رو به عقب و کنار نیز بر قابلیتهای ربات اضافه شده است. همچنین سورنا۳ میتواند سطوح با ارتفاع متغیر را با سیستم حسگرهای خود تشخیص دهد و تعادل خود را بر روی این سطوح حفظ کند. سنسورهای IMU، میکروسوییچ، انکودر مطلق و سنسور نیرو-گشتاور ۶ جهته بر روی ربات نصب شده اند و روشهای کنترلی پیشرفته و دقیقی برای حفظ تعادل ربات بر روی آن پیاده سازی شده است.

نرم‌افزار و الکترونیک:

سورنا۳ دارای یک ساختار الکترونیکی و نرم‌افزاری مختص خود است که نسبت به کنترل رفتار و حرکات ربات در تمامی سطوح کنترلی مسئول است. این ساختار پیچیده میتواند مقادیر سنسورها را بخواند، اجسام و علامت های از پیش تعیین شده را تشخیص دهد، صورت و حرکات افراد را شناسایی نماید، صوت فارسی را تشخیص دهد، حرکات درخواستی از ربات را انجام دهد و در مورد حرکات ربات تصمیم گیری نماید. سورنا۳ یک ربات هوشمند است که میتواند مسیر خود را بر اساس علامت های موجود در مسیر تشخیص دهد. میتوان اشیای جدید را به ربات شناساند و در صورتی که ربات دوباره آن شی را ببیند میتواند آن را تشخیص دهد. ربات میتواند وضعیت ایستادن و حرکات دست های انسان را تشخیص دهد و آن را تقلید نماید. سورنا۳ میتواند صورت انسان را در تصویر تشخیص دهد، تعداد چهره ها را بشمارد و موقعیت آنها را اعلام نماید. یکی از قابلیتهای ویژه این ربات آنست که میتواند تعداد نامحدودی از جملات فارسی را که پیشتر به آن آموزش داده شده است را تشخیص دهد و صحبت نماید. تشخیص جملات فارسی در این ربات مستقل از گوینده بوده و جملات جدید را به راحتی میتوان از طریق نرم‌افزار تهیه شده برای ربات به آن آموزش داد. سورنا۳ یک رابط کاربری گرافیکی مخصوص به خود دارد که از طریق آن میتواند به امتحان بخشهای مختلف پرداخت، سناریوهای مختلف را برای ربات ایجاد نمود و خطاهای بخشهای مختلف را ردیابی نمود. همچنین SDKطراحی شده برای ربات این امکان را برای کاربر فراهم می آورد که بتواند از طریق کتابخانه های مختلفی که برای هر بخش حرکتی یا هوشمندی ربات تهیه شده است به برنامه ریزی ربات بپردازد. چندین مدار مختلف الکتریکی برای سورنا۳ طراحی شده است. فرمان صحیح و به موقع به موتورها و یکپارچه سازی آنها، خواندن سنسورها و ارسال داده های آن به لایه نرم‌افزاری و همچنین فراهم کردن توان مورد نیاز برای تغذیه ایمن بخشهای مختلف از جمله وظایف مدارهای الکترونیکی ربات است. این مدارات به شکل کامل در مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته دانشگاه تهران طراحی شده است.