آموزشگاه فنی و حرفه ای رباتیک  تهران با مجوز رسمی سازمان فنی و حرفه ای کشور، مرکز آموزش علوم کامپیوتر ، رباتیک و الکترونیک برای همه دختران ،پسران ،خردسالان ،کودکان،نوجوانان و بزرگسالان

 آموزش  رباتیک برای دانش آموزان و همه علاقمندان علوم رباتیک و الکترونیک       نمونه  http://www.aparat.com/safacomputer

آموزشگاه رباتیک  تهران     تلفن    :  77422883

       دانلود آموزش الکترونیک - قسمت اول ( کلیک و دانلود کنید )

       دانلود آموزش الکترونیک - قسمت دوم ( کلیک و دانلود کنید )

درس اول : آشنایی مقدماتی با رباتیک

دوستاي خوبم به لطف خدا بخش رباتيک  را شروع  می کنیم ، هدف اصلي ما در اين بخش برگزاري دوره هاي آشنایی با اصول رباتيک  مي‌باشد.

تذکر خيلي مهم: یکی  از مهمترین نکات آموزشی که در بحث روباتيک وجود دارد انجام پروژه به صورت تيمي و گروهي (Team Working) است. در حقیقت می توان گفت تمرین کار گروهی یکی از مهمترین جنبه های آموزش روباتیک است  و از طرفی بسیاری از مطالب با آزمایش و پرس و جوی رو در رو امکان پذیر است لذا پیشنهاد ما این است  در صورت امکان  به این آموزشگاه مراجعه نمایید و با حضور در کلاسهای عملی این مجتمع مطالب ارزشمند تر و پر باری تری را  نیز فرابگیرید.

چند نمونه از مهمترين فوايد کار تيمي رو به صورت خيلي خلاصه عرض می کنم تا اهميت اين موضوع برای دوستان عزیز بیشتر تبیین شود:

1_ کسب مهارت هاي لازم براي انجام پروژه‌هاي بزرگ که بايد با مشارکت چندين فرد اجرا شوند.

2_ استفاده از فکر و توانايي چند نفر به جاي يک نفر و در نتيجه اتخاذ تصميم مناسب تر.

3_ تقسيم وظايف بين افراد تيم و کاهش فشار کار بر روي فرد.

4_ تقسيم هزينه هاي پروژه بين افراد تيم .

5_افزايش انگيزه و روحيه افراد تيم .

6_ استفاده از ايده‌هاي بکري که هر يک از اعضا ممکنه در روند کار به ذهنشون برسه. وقتي يک مسئله مطرح مي شود، هر فرد از يک زاويه‌ي خاص به مسائله نگاه مي‌کند و همين امر موجب ارائه‌ي ايده‌هاي متفاوت براي حل مسئله خواهد شد!

و ...... اجازه بديد حالا يه کم شمارو با دنياي ربات ها بيشتر آشنا کنیم.

رباتيک در حالت کلي به 2 بخش شبيه سازي (Simulation)، و ربات حقيقي (Real) تقسيم بندي مي‌شود. در شبيه‌سازي در حقيقت رباتي به صورت فيزيکي ساخته نمي‌شود و ساخت ربات در يک محيط مجازي شبيه سازي شده که در آن بعضي از قوانين دنياي واقعي وجود دارد صورت مي‌گيرد. در اين بخش مسابقاتي در رشته هاي «شبيه سازي امداد ونجات» (Rescue Simulation) و «شبيه سازي فوتبال» (Soccer Simulation) و... هرسال در جهان برگزار مي‌شود. در بخش Real مسابقات بسيار متنوع تري نسبت به Simulation وجود دارد که مهم‌ترين اونها عبارتند از: ربات‌هاي فوتباليست(در چندين سطح مختلف)، ربات‌هاي امدادگر، ربات‌هاي مسيرياب (Path Finder)، ربات‌هاي آتش نشان (Fire Fighter)، ربات هاي مين ياب (Deminer)، ربات‌هاي لابيرنت، ربات‌هاي انسان نما (Humanoid)، سگها (Four legged Robot)، ربات هاي خانگي(At home) و... .

فدراسيون جهاني رباتيک هر ساله جام جهاني روباتها با نام  "Robocup" را در بخش‌هاي مختلفي برگزار مي‌کند.
دقت کنید که واژه ی روبوکاپ(RoboCup) مختص مسابقات جهانی است که زیر نظر فدراسیون جهانی آن برگزار می شود , هر چند در کشور ما این واژه بعضاً با مفاهیمی چون لیگ شبیه سازی و ... معنی می شود که همگی نا درست هستند.


کميته‌ي Robocup براي گسترش رباتيک در سطح دانش‌آموزي، بخشي ويژه‌ي دانش‌آموزان (Junior) در نظر گرفته است که در اين بخش تمام تيم هاي شرکت کننده دانش آموز هستند و ربات‌هاي ساخته شده نيز پيچيدگي ربات‌هاي بخش بزرگسالان را ندارند...

و اما تقسیم بندی آموزشی ما:

مطالبي که قراره اينجا در غالب رباتيک ارائه شود شامل 3 بخش کامپيوتر، الکترونيک و مکانيک هستند.

البته فکر مي‌کنم در زمينه ي مکانيک ما بحث زيادي نخواهيم داشت چون مهارت‌هاي لازم براي کار را در درس حرفه‌وفن و کارهاي روز مره تا حد زيادي بدست آورديد.

ما کارمون رو در زمينه ي الکترونيک به 2 بخش آنالوگ و ديجيتال تقسيم مي‌کنيم و با آنالوگ بحث را شروع مي‌کنيم.

درس دوم آشنایی قانون اهم

از اين جلسه ديگه به طور جدي کار ما شروع مي شه و وارد قسمت هاي مهم کار خواهيم شد. دوستان سعي کنن مطالب رو به صورت متوالي و منظم دنبال کنند، چون مطالبي که ارايه مي شوند کاملاً به هم مرتبط اند و اگر مطلبي رو متوجه نشويد، در بحث هاي بعدي نيز احتمالاً دچار مشکل خواهيد شد.

خوب، مي دونم شما هم مثله من عجله داريد که زودتر وارد بحث اصلي بشيم، پس بدون حاشيه ي بيشتر شروع مي کنيم.

ما آنالوگ رو با معرفي 3 کميت "اختلاف پتانسيل(V)"(Voltage)، "جريان(I) "(Current)و "مقاومت(R)"(Resistor) شروع مي کنيم. البته اين کميت ها رو احتمالاً بخش زيادي از دوستان مي شناسند زيرا هر 3 کميت در بخش" الکتريسيته" ي "فيزيک 1 و ازمايشگاه" به تفصيل معرفي شده اند.

ساده ترين تعريفي که براي (V) وجود دارد اين است که اختلاف پتانسيل را عامل برقرار شدن جريان الکتريکي در مدار مي دانند. براي اينکه شما اين کميت رو بهتر لمس کنيد يک مثال ساده مي زنم (البته اين مثال در همه ي قسمت هاي بحث صادق نيست).

فرض کنيد 2 سطل آب در اختيار داريم با نام هاي "A"و"B" . سطل Aپر از آب و با اختلاف ارتفاع 1 متر بالاتر از سطل B قرار دارد. 2 سطل رو با يک شيلنگ به همديگه وصل مي کنيم. در اين حالت مشاهده خواهيم کرد که اب از سطل A به درون B جاري مي شود. حالا اگر جاي 2 سطل رو با هم عوض کنيم جريان آب عکس مي شود و از سطل B به سطل A جاري خواهد شد و اگر 2 سطل را هم ارتفاع کنيم ، هيچ جرياني نخواهيم داشت. يعني اين اختلاف ارتفاع عامل جاري شدن آب بين 2 سطل مي باشد.

در حقيقت در اين مثال آب نقش الکترونها رو بازي ميکنه و شيلنگ نقشه سيم، و AوB هم 2 قطب +و- باطري يا مولد الکتريکي. و در نهايت اختلاف ارتفاع بين 2 سطل هم نقش اختلاف پتانسيل بين 2 قطب رو بازي مي کنند.
يکاي اختلاف پتانسيل "ولت" مي باشد.
 

براي تعريف جريان از مثال قبليمون کمک مي گيريم. در مثال بالا جريان آب نقش جريان الکتريکي را بازي ميکنه (دقت کنيد که سرعت الکترونها ثابت و تقريباً برابر سرعت نور مي باشد ولي همونطور که مي دونيد سرعت آب در اين مثال تابعي از شتاب جاذبه ي زمين(g) است.) . در حقيقت حرکت الکترونها بين 2قطب مولد را جريان الکتريکي مي ناميم.

يکاي جريان به پاس خدمات علمي فيزيک دان فرانسوي "ماري آمپر" ،"آمپر(A)" نام گذاري شده است.

مقاومت در حقيقت عاملي مزاحم براي جريان مي باشد، يعني هر چه مقاومت بيشتر باشد جريان کمتر است. براي مثال فرض کنيد شما با عجله در حال دويدن در يک پياده روي شلوغ هستيد ، به طبع هر چي پياده رو شلوغتر باشه حرکت براي شما سخت تر و کندتر خواهد بود. اين شلوغي مزاحم مشابه همون مقاومت الکتريکي در يک سيم عمل ميکنه.
مقاومت الکتريکي رساناها (موادي که جريان الکتريکي را از خو عبور مي دهند) ي مختلف با يکديگر متفاوت است و مقاومت هر ماده فقط بستگي به مشخصات ساختماني و دماي اون ماده دارد. در رساناهاي معمولي، هر چه دما بالاتر برود، مقاومت بيشتر مي شود.(افزايش دما موجب افزايش بي نظمي در ساختار مولکولي رسانا مي شود)

  واحد  اندازه گيري آن به پاس خدمات علمي " جرج  سیمون اهم  فیزیکدان  آلمانی ، "اهم" ناميده شده که آنرا با (علامت اهم) نمايش مي دهيم. ( از حروف يوناني مي باشد) مقاومت در مدارهاي شماتيک به شکل

         نمايش داده مي شود.

در همون مثال سطل ها اگر اختلاف ارتفاع 2 سطل را بيشتر کنيم، مشاهده خواهيم کرد که شدت جريان آب نيز بيشتر مي شود. تجربه نيز نشان مي دهد که هرچه اختلاف پتانسيل دو سر رسانا بيشتر شود ، شدت جريان عبوري نيز بيشتر مي شود. اما اهم براي اولين بار کشف کرد که نسبت V به I (V / I) همواره مقداري ثابت است که اين مقدار ثابت همان مقاومت الکتريکي است. يعني: V / I =R ? V=I R

براي مثال اگر در مدار روبه رو V=10 باشد و امپرسنج عدد 2 را نشان دهد و مقاومت سيم ناچيز باشد انگاه طبق رابطه خواهيم داشت:  ولتاز مدار  ده ولت است و جریان مدار  دو آمپر است .
 ولتاژ را بر جریان تقسیم کنیم ، مقدار مقاومت بدست می آید :                                   

V=10   و   V / I =R ?    I=2. پس اين مقاومت 5   اهم مي باشد.

 مقدار مقاومت بدست می آید  پنج  اهم .

بررسی بیشتر قانون اهم :

 بین سه کمیت ولتاژ،مقاومت و شدت جریان رابطه ای وجود دارد که آن قانون اهم می نامیم.

نکته:ولتاژ باعث جاری شدن جریان الکتریکی در مدار بسته می شود و مقاومت،با عبور جریان مخالفت می کند.

فرمول های قانون اهم به شکل های زیر می توان نوشت:

رئوستا

مقاومت متغیری است که فقط از یک پایۀ ثابت و یک پایۀ متغیر استفاده می شود و کارش تغیر جریان است.

پتانسیومتر

مقاومت متغیری است که از هر سه پایۀ آن استفاده می شود و کارش تغیر ولتاژ است.

* مسئله: شدت جریان در یک مقاومت   200  اهم 2 آمپر است. حداکثر ولتاژ به کار رفته در مدار چقدر است؟

* مسئله: ولتاژ لازم برای عبور جریانی برابر 1/5 آمپر از یک مقاومت4   اهمی چقدر است؟

* مسئله: از یک لامپ و یک منبع ولتاژ و یک آمپرمتر مداری تشکیل داده ایم.اگر منبع ولتاژ را 42  ولت اختیار کنیم،آمپرمتر مقدار 1/5  را نشان خوهد داد.مقدار مقاومت مدار را تعیین کنید.

* مسئله: اگر منبع ولتاژ 20ولت باشد و آمپرمتر مقدار  4 را نشان می دهد.مقدار مقاومت را حساب کنید.

* مسئله: به دو سر یک مقاومت50   اهمی ولتاژی برابر  26 ولت داده شده است.چه جریانی از مقاومت عبور می دهد؟

 * مسئله: یک لامپ برابر 160 اهم مقاومت دارد و ولتاژی برابر120   ولت به آن داده می شود.مقدار جریان عبوری را حساب کنید.

مقاومت شايد پرکاربردترين قطعه ي مدارهاي ما خواهد بود. چون ما بوسيله ي اين قطعه مي توانيم شدت جريان را در قسمت هاي مختلف مدار کنترل کنيم. مقاومت ها در حالت کلي به 2 دسته ي ثابت و متغير تقسيم مي شوند. مقاومت هاي نوري دسته اي از مقاومت هاي متغير هستند که نسبت به نور محيط مقاومت انها تغيير مي کند، يعني در محيط هاي پر نور مقاومت آنها کمتر و در محيط هاي کم نور مقاومت آنها بيشتر مي شود.

دسته ي ديگري از مقاومت هاي متغير وجود دارند که به صورت دستي مقاومت آنها تنظيم مي شود که به آنها پتانسيومتر نيز گفته مي شود.
 

کارخانه هاي سازنده مقاومت ها براي سهولت در توليد، اندازه هاي استانداردي را براي ساخت مقاومت ها تعيين مي کنند و با نوار هاي رنگي دور آنها اندازه ي مقاومت ها را مشخص مي کنند. در انتها نيز با يک نوار نقره اي يا طلايي درصد خطا را مشخص مي کنند. چون ماده ي اصلي ساخت اين مقاومت ها کربن مي باشد ،به انها مقاومت کربني نيز گفته مي شود.

براي خواندن ميزان مقاومت کربني،آن را جوري دست مي گيريم که حلقه ي طلايي يا نقره اي در سمت راست قرار بگيرد. حالا به ترتيب رنگ اولين حلقه از سمت چپ کد رقم اول، دومين حلقه از سمت چپ رقم دوم، و سومين حلقه از سمت چپ رقم n مي باشد که n توان دهي است که ضريب 2 عدد قبلي مي باشد.(اگر 5 حلقه داشتيم، حلقه ي سوم رقم سوم مي باشد و حلقه ي چهارم n است، حلقه ي پنجم هم همون درصد خطاست)

به عنوان مثال اگر روي يک مقاومت به ترتيب از چپ به راست نوار قهوه اي، سياه و قرمز باشد اندازه ي مقاومت عبارتست از: يعني اين مقاومت 1000 اهم يا 

  یک کیلو  اهم    1K  مي باشد. پس عد بدست آمده به اهم را اگر تقسیم بر 1000  کنیم ، مقدار مقاومت بر حسب   اهم  بدست می آید.

حلقه ي آخر که معمولاً طلايي يا نقره ايست حلقه ي تلورانس نيز نام دارد که در کار ما خيلي اهميت زيادي ندارد.
به شکل زير دقت کنيد: