moji5
1st November 2009, 10:42 PM
جزئیات سیستم رباتیک فضایی - سیستم رباتیک به کمک شاتلها می‌آید
کوروش پارسا مهندس مکانیک شرکت برش ESAB که در همکاری با فرهاد عقیلی از آژانس فضایی کانادا سیستم رباتیک ساده و کاربردی با قابلیت تغییر پذیری بالایی ارائه کرده اند در گفتگوی مشروح با خبرگزاری مهر از این سیستم رباتیک و کاربردهای آن پرده برداشته اند.
به گزارش خبرگزاری مهر، فرهاد عقیلی از آژانس فضایی کانادا و کوروش پارسا مهندس مکانیک شرکت برش ESAB به تازگی طرحی جدید از سیستمی رباتیک ارائه کرده اند که از تغییر پذیری بالایی برخوردار بوده و می تواند گزینه ای مناسب برای تجهیزات مورد نیاز جایگزین شاتلهای ناسا به شمار رود.
کوروش پارسا در گفتگوی اختصاصی با خبرنگار فناوریهای نوین خبرگزاری مهر توضیحاتی درباره این سیستم رباتیک جدید که با ساختار ساده اما مقاوم می تواند در بسیاری از ماموریتهای فضایی به عنوان ابزاری کاربردی مورد استفاده قرار گیرد، ارائه کرده است.
* خبرگزاری مهر - گروه فناوریهای نوین: ایده اصلی ساخت این سیستم رباتیک از کجا به ذهن شما خطور کرد و به همراه آقای عقیلی چه مدت زمانی را صرف ساختن نمونه اولیه آن کردید؟
- کوروش پارسا: رباتهای تغییر پذیر معمولا از واحدهای مفصل و ارتباطی تشکیل می شوند که مانند بازی های لگو قابلیت سرهم شدن دارند. زمان سر هم بندی چنین رباتهایی نه تنها رابطها و مفاصل باید به صورت مکانیکی به یکدیگر اتصال داده شوند، بلکه اتصالات الکتریکی نیز باید میان آنها برقرار شوند. به همین دلیل معمولا این ساختارها نیازمند طراحی های بسیار پیچیده ای خواهند بود. از سویی دیگر به دلیل محدودیت وزنی محموله هایی که یک فضاپیما می تواند به مدار حمل کند، محدودیتهای فضایی نیز در استفاده از این سیستمها وجود دارد. چنین محدودیتی مخصوصا برای فضاپیمایی که جایگزین شاتلها خواهد شد، دردسرساز خواهد بود.
محدودیت وزنی به آن معنی است که امکان استفاده از چندین بازوی جداگانه رباتیک برای انجام ماموریتهای مختلف فضایی وجود نخواهد داشت. به همین دلیل سیستم رباتیکی که ما طراحی کرده ایم از قابلیت جمع شدن و کوچک شدن در ابعاد محدودتری برخوردار است که این خصوصیت می تواند سیستم را برای ماموریتها فضایی کاملا مناسب سازد. آقای عقیلی و من به طور کلی در حدود یک سال زمان را صرف مطالعه و بررسی زوایای مختلف این طرح کردیم.
http://www.mehrnews.com/mehr_media/image/2009/08/465869_orig.jpg
نمونه آزمایشی بازوی رباتیک
* ساختار و عملکرد دقیق سیستم رباتیک جدید چیست و چگونه می تواند علاوه بر کاهش هزینه های ماموریت، پروژه های فضایی، زمینی و یا لابراتواری را تسهیل کند؟
- این سیستم رباتیک بسیار مشابه بازوهای مکانیکی است که در خطوط مونتاژ خودرو مورد استفاده قرار می گیرند. تفاوت میان دو ساختار در این است که برخی از اتصالات در سیستم رباتیک هم می تواند تغییر طول بدهد و هم می تواند چرخش داشته باشد. این ویژگی نه تنها ساختار مکانیکی بازوی رباتیک را ساده می کند بلکه به آن خاصیت تغییر پذیری نیز می بخشد. در واقع این سیستم از تغییرپذیری موجود در سیستمهای رایج رباتیک برخوردار است با این تفاوت سرعتی بالاتر و پیچیدگی کمتر داشته و همین ویژگی می تواند از میزان هزینه های مورد نیاز برای ساخت یا استفاده از سیستم بکاهد.
* نوع اتصالاتی که برای ساخت سیستم مورد استفاده قرار داده اید چیست؟ چه شباهتی میان بازوهای این سیستم و بازوهای بیونیکی وجود دارد؟
- این مفاصل از نوع مفاصل سیلندری یا استوانه ای هستند مشابه دو لوله که یکی داخل دیگری می تواند حرکت داشته باشد. در یک مفصل استوانه ای به طور معمول عضو داخلی را می توان به وسیله یک موتور نسبت به عضو خارجی چرخاند و در عین حال با استفاده از یک جک هیدرولیکی لوله داخلی را در امتداد محورش جابجا کرد. سیستم رباتیک طراحی شده نیز از مفاصل استوانه ای بهره می برد با این تفاوت که مفاصل استوانه ای مورد استفاده غیر فعالند یعنی نه از عضو محرک مانند موتور یا جک هیدرولیک بهره می برند و نه از ابزار اندازه گیری برخوردارند.
در این شیوه برای کنترل حرکت مفصل از ضامنی استفاده می شود که می تواند دو لوله مفصل را به یکدیگر قفل کند. در این شرایط، دستیابی به نقطه ای ثابت و اتصال به این نقطه می تواند ضامن را آزاد کرده و دو لوله را به هم نزدیک و یا از هم دور کند. این فرایند باعث طولانی تر شدن یا کوتاه تر شدن بازو شده و پس از دستیابی به اندازه مورد نظر ضامن مجددا لوله ها را در موقعیت مورد نظر به یکدیگر قفل خواهد کرد.
این شیوه تنها نوعی خاص از یک بازوی رباتیک نیست بلکه کلاسی جدید از سیستمهای رباتیک است. بازوهای بیونیک نیز می تواند از چنین ساختاری برخوردار باشند اما خصوصیت بلند و کوتاه شدن بازوها از قسمتهایی از این فناوری است که انسانها نیازی به آن نخواهند داشت.
* آیا معتقدید این سیستم می تواند برای استفاده در جایگزین شاتلها مناسب باشد؟
- بله. این سیستم رباتیک که طرح آن ارائه شده است می تواند به عنوان ابزاری مناسب در جایگزین کردن شاتلهای ناسا به کار گرفته شوند. در واقع هدف نهایی ما از ارائه این طرح ایجاد ساختاری قابل تغییر است که ساده تر، قابل اطمینان تر و سبک تر از سیستمهای کنونی باشد و برای نگهداری از آن فضای کمتری مورد نیاز باشد.
گفتگو کننده : سمیرا مصطفی نژاد
کوروش پارسا مهندس مکانیک شرکت برش ESAB که در همکاری با فرهاد عقیلی از آژانس فضایی کانادا سیستم رباتیک ساده و کاربردی با قابلیت تغییر پذیری بالایی ارائه کرده اند در گفتگوی مشروح با خبرگزاری مهر از این سیستم رباتیک و کاربردهای آن پرده برداشته اند.
به گزارش خبرگزاری مهر، فرهاد عقیلی از آژانس فضایی کانادا و کوروش پارسا مهندس مکانیک شرکت برش ESAB به تازگی طرحی جدید از سیستمی رباتیک ارائه کرده اند که از تغییر پذیری بالایی برخوردار بوده و می تواند گزینه ای مناسب برای تجهیزات مورد نیاز جایگزین شاتلهای ناسا به شمار رود.
کوروش پارسا در گفتگوی اختصاصی با خبرنگار فناوریهای نوین خبرگزاری مهر توضیحاتی درباره این سیستم رباتیک جدید که با ساختار ساده اما مقاوم می تواند در بسیاری از ماموریتهای فضایی به عنوان ابزاری کاربردی مورد استفاده قرار گیرد، ارائه کرده است.
* خبرگزاری مهر - گروه فناوریهای نوین: ایده اصلی ساخت این سیستم رباتیک از کجا به ذهن شما خطور کرد و به همراه آقای عقیلی چه مدت زمانی را صرف ساختن نمونه اولیه آن کردید؟
- کوروش پارسا: رباتهای تغییر پذیر معمولا از واحدهای مفصل و ارتباطی تشکیل می شوند که مانند بازی های لگو قابلیت سرهم شدن دارند. زمان سر هم بندی چنین رباتهایی نه تنها رابطها و مفاصل باید به صورت مکانیکی به یکدیگر اتصال داده شوند، بلکه اتصالات الکتریکی نیز باید میان آنها برقرار شوند. به همین دلیل معمولا این ساختارها نیازمند طراحی های بسیار پیچیده ای خواهند بود. از سویی دیگر به دلیل محدودیت وزنی محموله هایی که یک فضاپیما می تواند به مدار حمل کند، محدودیتهای فضایی نیز در استفاده از این سیستمها وجود دارد. چنین محدودیتی مخصوصا برای فضاپیمایی که جایگزین شاتلها خواهد شد، دردسرساز خواهد بود.
محدودیت وزنی به آن معنی است که امکان استفاده از چندین بازوی جداگانه رباتیک برای انجام ماموریتهای مختلف فضایی وجود نخواهد داشت. به همین دلیل سیستم رباتیکی که ما طراحی کرده ایم از قابلیت جمع شدن و کوچک شدن در ابعاد محدودتری برخوردار است که این خصوصیت می تواند سیستم را برای ماموریتها فضایی کاملا مناسب سازد. آقای عقیلی و من به طور کلی در حدود یک سال زمان را صرف مطالعه و بررسی زوایای مختلف این طرح کردیم.
http://www.mehrnews.com/mehr_media/image/2009/08/465869_orig.jpg
نمونه آزمایشی بازوی رباتیک
* ساختار و عملکرد دقیق سیستم رباتیک جدید چیست و چگونه می تواند علاوه بر کاهش هزینه های ماموریت، پروژه های فضایی، زمینی و یا لابراتواری را تسهیل کند؟
- این سیستم رباتیک بسیار مشابه بازوهای مکانیکی است که در خطوط مونتاژ خودرو مورد استفاده قرار می گیرند. تفاوت میان دو ساختار در این است که برخی از اتصالات در سیستم رباتیک هم می تواند تغییر طول بدهد و هم می تواند چرخش داشته باشد. این ویژگی نه تنها ساختار مکانیکی بازوی رباتیک را ساده می کند بلکه به آن خاصیت تغییر پذیری نیز می بخشد. در واقع این سیستم از تغییرپذیری موجود در سیستمهای رایج رباتیک برخوردار است با این تفاوت سرعتی بالاتر و پیچیدگی کمتر داشته و همین ویژگی می تواند از میزان هزینه های مورد نیاز برای ساخت یا استفاده از سیستم بکاهد.
* نوع اتصالاتی که برای ساخت سیستم مورد استفاده قرار داده اید چیست؟ چه شباهتی میان بازوهای این سیستم و بازوهای بیونیکی وجود دارد؟
- این مفاصل از نوع مفاصل سیلندری یا استوانه ای هستند مشابه دو لوله که یکی داخل دیگری می تواند حرکت داشته باشد. در یک مفصل استوانه ای به طور معمول عضو داخلی را می توان به وسیله یک موتور نسبت به عضو خارجی چرخاند و در عین حال با استفاده از یک جک هیدرولیکی لوله داخلی را در امتداد محورش جابجا کرد. سیستم رباتیک طراحی شده نیز از مفاصل استوانه ای بهره می برد با این تفاوت که مفاصل استوانه ای مورد استفاده غیر فعالند یعنی نه از عضو محرک مانند موتور یا جک هیدرولیک بهره می برند و نه از ابزار اندازه گیری برخوردارند.
در این شیوه برای کنترل حرکت مفصل از ضامنی استفاده می شود که می تواند دو لوله مفصل را به یکدیگر قفل کند. در این شرایط، دستیابی به نقطه ای ثابت و اتصال به این نقطه می تواند ضامن را آزاد کرده و دو لوله را به هم نزدیک و یا از هم دور کند. این فرایند باعث طولانی تر شدن یا کوتاه تر شدن بازو شده و پس از دستیابی به اندازه مورد نظر ضامن مجددا لوله ها را در موقعیت مورد نظر به یکدیگر قفل خواهد کرد.
این شیوه تنها نوعی خاص از یک بازوی رباتیک نیست بلکه کلاسی جدید از سیستمهای رباتیک است. بازوهای بیونیک نیز می تواند از چنین ساختاری برخوردار باشند اما خصوصیت بلند و کوتاه شدن بازوها از قسمتهایی از این فناوری است که انسانها نیازی به آن نخواهند داشت.
* آیا معتقدید این سیستم می تواند برای استفاده در جایگزین شاتلها مناسب باشد؟
- بله. این سیستم رباتیک که طرح آن ارائه شده است می تواند به عنوان ابزاری مناسب در جایگزین کردن شاتلهای ناسا به کار گرفته شوند. در واقع هدف نهایی ما از ارائه این طرح ایجاد ساختاری قابل تغییر است که ساده تر، قابل اطمینان تر و سبک تر از سیستمهای کنونی باشد و برای نگهداری از آن فضای کمتری مورد نیاز باشد.
گفتگو کننده : سمیرا مصطفی نژاد