ربات ماژولار Dtto با قابلیت پیکربندی و تغییر شکل خودکار

ربات ماژولار دیتو (Dtto)، با هدف آموزشی ساخته شده و از ربات MTRAN III که توسط موسسه ملی علوم و فناوری پیشرفته صنعتی (AIST) ژاپن ارائه شده، الهام گرفته شده است. دیتو به‌ صورت ربات ماژولار با قابلیت تغییر شکل طراحی شده تا یک ربات همه‌کاره، انعطاف‌پذیر و قادر به پیکربندی خودکار باشد. ربات به‌گونه‌ای است که ماژول‌ها با هم در ارتباط هستند و به‌صورت مکانیکی به هم وصل می‌شوند. نحوه حرکت ربات از مدل‌های حرکتی زیستی به‌دست آمده است.

ربات ماژولار Dtto با قابلیت پیکربندی و تغییر شکل خودکار

ایده اصلی ربات‌های ماژولار این است که با تغییر مکان و یا تغییر اتصال در ماژول‌های ربات، توانایی انطباق با هر شرایطی را داشته باشند. تطبیق‌پذیری ربات کمک می‌کند که در آینده بتواند در عملیات امدادونجات، کشف محیط‌های ناشناخته و اکتشافات فضایی شرکت کند.

در بسیاری از بلایای طبیعی مانند طوفان، زلزله و آتش‌سوزی شرایطی به‌وجود می‌آید که انسان نمی‌تواند خودش را نجات دهد و در مکانی به دام می‌افتد. هم‌اکنون بیشتر عملیات امداد و نجات توسط نیروی انسانی متخصص برای نجات بازماندگان انجام می‌گیرد. این در حالی است که استفاده از ربات در این شرایط، تعداد نیروی انسانی موردنیاز، خستگی و خطا را کاهش خواهد داد. ربات‌های محرک توانایی حرکت، انطباق با محیط و درک را دارند و قادرند به مکان‌هایی بروند و در محل‌هایی حرکت کنند که انسان نمی‌تواند برود.

در علم رباتیک، برای طراحی ربات‌های مناسب عملیات جستجو، اولین گام بررسی ویژگی‌های زمینی است که قرار است ربات حرکت کند سپس به طراحی ربات موردنظر می‌پردازند. هنگامی‌که ویژگی‌های زمین در مکان‌هایی مانند ساختمان‌های آسیب‌دیده در زلزله، ناشناخته باشد ربات‌های ماژولار به‌کار می‌آیند. ربات ماژولار دیتو از نحوه فعالیت جمعیت مورچه‌ها الهام گرفته شده. تعدادی ربات کوچک از نظر مکانیکی به هم متصل می‌شوند و به عنوان یک ربات واحد همکاری دارند و یک هوش جمعی را ایجاد می‌کنند. ربات‌های کوچک می‌توانند بدون کنترل مرکزی با یکدیگر مرتبط باشند. مزیت یکسان بودن تمام ماژول‌ها این است که اگر یکی از آن‌ها از کار بیفتد می‌توان ربات کوچک دیگری جایگزین کرد و بدین گونه می‌توانیم رباتی با توانایی ترمیم خودکار داشته باشیم.

ربات ماژولار Dtto با قابلیت پیکربندی خودکار

هر ماژول ربات دیتو شامل دو بخش است. با توجه به اندازه کوچک ربات، اکثر بخش‌های الکترونیکی و موتور‌ها در نیمه‌ای از ماژول قرار داده شده تا در نیمه دیگر آن بتوان دوربین حرارتی، میکروفون و بلندگو، حسگرهای چندگانه یا باتری‌های بیشتر نصب کرد. وقتی یک ماژول در کنار ماژول دیگری قرار می‌گیرند با کمک آهنربا به هم وصل می‌شوند. این اتصال بدون دخالت انسان انجام می‌شود. در واقع ربات قادر به شناسایی ماژول‌های خود است.

ربات ماژولار Dtto با قابلیت پیکربندی و تغییر شکل خودکار

با تغییر پیکربندی، ربات دیتو قادر است به حالت‌های مختلف حرکت کند. وقتی چند ماژول به یکدیگر متصل می‌شود دیتو مانند مار داخل یک لوله می‌خزد. با تبدیل به ربات شبه چرخ‌دار می‌تواند سریع‌تر حرکت کند. همچنین می‌تواند به ربات چندپا تغییر وضعیت دهد و در نهایت با پیکربندی شبیه به یک پل برای گذرکردن از سطح‌های جداگانه مناسب می‌شود.

ویژگی‌های ربات ماژولار دیتو

• ربات کوچک و قادر به پیکربندی خودکار
• ساخت قطعات ربات با چاپ سه‌بعدی
• توانایی ارتباط مخابراتی و بلوتوث
• حالت‌های حرکتی چندگانه مانند مار، چرخ و قدم برداشتن
• باتری‌های قابل شارژ
• وجود مدل شبیه‌سازی معتبر
• ماژول‌های ارزان‌قیمت
• نرم‌افزار و سخت‌افزار منبع-باز
• اولین ربات منبع-باز با توانایی پیکربندی خودکار

قطعات توسط چاپگر سه‌بعدی منبع‌-باز که اجزای آن (فایل‌های طراحی سه بعدی، مدارهای الکترونیکی و…) قابل تهیه و ساخت می‌باشد، چاپ شده‌اند و همه طراحی‌ها در نرم‌افزار FreeCad انجام شده است. برای این پروژه از پلاستیک ABS استفاده شده چون دارای خواص متعادل مکانیکی است و به‌راحتی می‌توان روی آن انواع ماشین‌کاری مثل برش و سوراخ‌کاری را انجام داد.

آموزش ساخت ربات ماژولار Dtto

در این لینک آموزش ساخت ربات دیتو (نسخه دوم) در سه قسمت با جزییات توضیح داده شده است. همچنین لینک زیر راهنمای مصور ساخت ربات ماژولار دیتو است.
https://hackaday.io/project/9976-dtto-v20-modular-robot

تمام فایل‌های پروژه در تارنمای Github نیز دردسترس است:

فایل‌های پروژه، شامل موارد زیر است:

• لیست قطعات موردنیاز
• لیست قطعات چاپ سه‌بعدی
• شماتیک طرح ربات
• فایل‌های با فرمت stl. یرای چاپ

لیست قطعات موردنیاز برای ساخت ربات دیتو

۲۲* قطعات چاپ سه‌بعدی
۱* برد آردوینو نانو (نسخه سوم)
۱* ماژول بلوتوث HC-05
۱* ماژول فرستنده-گیرنده بی‌سیم با تراشه NRF24L01
۲۴* آهنربای نئودیمیوم (ND) دیسکی (۴x3mm)
۲* سروموتور مدل TowerPro MG92B
۳* سروموتور مدل TowerPro SG90
۲* باتری لیتیوم-پلیمری (۲۵C،۶۰۰mAh،۳,۷V)
۱* رگولاتور ولتاژ LM317
۲* کلید روشن-خاموش
۱* دیود نوری (RGB WS2812)
۴۰* پیچ M1.7x4mm
۱* مقاومت ۳۳۰ اهم
۱* مقاومت ۱۲۰۰ اهم
۴* مقاومت ۵۲۰ اهم
۳* بندهای لاستیکی کوچک

این پروژه و همه فایل‌ها و تصاویر و متن‌ها، دارای مجوز (creative commons (CC BY-SA 4.0 برای حق کپی‌رایت است.

منبع: Hackaday و Robohub

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *