دوره رباتیک دانشجویی
خلاصه دوره رباتیک دانشجویی:
در این دوره دانشجویان با یادگیری الکترونیک و برنامه‌نویسی و مکانیک و یادگیری استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی می‌توانند به ساخت ربات‌ها (با توجه به نیازها و ایده‌های خود) بپردازند. مطالب این دوره با توجه به نیاز دانشجویان در واحد تحقیق و توسعه تدوین شده است.
مدت دوره:
60 ساعت
پيش نياز:
ندارد
مخاطب:
دانش جویان و همچنین دانش آموزان سوم و چهارم دبیرستان
اهداف دوره:
آشنایی با علم رباتیک (علمی ترکیبی از مکانیک و الکترونیک و برنامه‌نویسی) و بدست آوردن دانش فنی برای پیاده‌سازی ایده‌های رباتیک خود.
در انتهای اين دوره دانشجويان قادر خواهند بود:
به طراحی مدارهای الکترونیکی مرتبط با رباتیک پرداخته، بدنه و بازو و سایر اجزای مکانیکی رباط خود را طراحی و تولید کرده و با جمع‌بندی اجزا در کنار هم و نوشتن کد مناسب بر روی میکرو کنترلر، ربات خود را آماده استفاده نمایند.
سرفصل دوره:
1) مقدمه‌ای بر رباتیک و هوش مصنوعی (جلسه اول)
2) المان‌های الکترونیکی و راهنمای استفاده از آن‌ها (جلسه دوم تا پنجم)
3) المان‌های مکانیکی و راهنمای استفاده از آن‌ها (جلسه پنجم تا هفتم)
4) شبیه‌سازی مدارهای الکترونیکی و طراحی اجزای مکانیکی(جلسه چهارم تا هفتم)
5) برنامه‌نویسی به زبان سی و استفاده از آن در AVR (جلسه هشتم و نهم)
6) ریز کنترل‌کننده‌های سری AVR (جلسه دهم تا سیزدهم)
7) اسمبل ربات (جلسه چهاردهم تا شانزدهم)
8) عیب‌یابی و روش‌های عیب‌یابی (جلسه شانزدهم و هفدهم)
مباحث موضوعی هر جلسه:
جلسه اول:
مقدمه‌ای بر علم رباتیک و کاربردهای آن در سایر علوم و مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی
جلسه دوم:
تاریخچه‌ای بر الکترونیک
معرفی جریان و ولتاژ
معرفی مدارهای الکترونیکی
تفاوت میان عایق‌ها و رساناها
معرفی نیم‌رساناها
جلسه سوم:
معرفی خازن و محاسبه‌ی خازن معادل
معرفی مقاومت و محاسبه‌ی مقاومت معادل
معرفی دیود و ترانزیستور
معرفی برخی دیگر از المان‌های الکترونیکید آی سی
معرفی سانسورها
جلسه چهارم
آموزش خواندن صحیح مدارها
آموزش بستن صحیح بردها به کمک شبیه‌سازی نرم‌افزار Fritzing
آموزش طراحی بردهای الکترونیکی به کمک نرم‌افزار Altium Designer (قسمت اول)
آموزش شبیه‌سازی به کمک نرم‌افزار Proteus (قسمت اول)
پرسش و پاسخ جلسات گذشته
تاریخ تحول پروژه‌ی اول
جلسه پنجم:
آموزش شبیه‌سازی به کمک نرم‌افزار Proteus (قسمت دوم)
آموزش طراحی بردهای الکترونیکی به کمک نرم‌افزار Altium Designer (قسمت دوم)
معرفی و آموزش محاسبه گشتاور، مرکز جسم و معرفی برخی اطلاعات موردنیاز مکانیکی
معرفی برخی المان‌های مکانیکی
جلسه ششم:
آموزش طراحی بدنه‌ی ربات به کمک نرم‌افزار Solid work قسمت اول
انتخاب پروژه‌ی گروهی
جلسه هفتم:
آموزش طراحی بدنه‌ی ربات به کمک نرم‌افزار Solid work قسمت دوم
معرفی انواع موتورها و درایورهای موتور
جلسه هشتم:
برنامه‌نویسی به زبان سی:
مفهوم برنامه‌نویسی و کامپایل کردن
نحوه کار کردن با نرم‌افزار code:blocks
ساختار زبان سی
سینتکس های اولیه
انواع داده‌ها
متغیرها
ثابت‌ها
جلسه نهم:
برنامه‌نویسی به زبان سی:
اپراتورهای زبان سی
تصمیم‌گیری‌ها با کمک if و else
حلقه‌های while و for
توابع
استفاده از توابع
پرسش و پاسخ از جلسات گذشته
زمان تحویل پروژه دوم
جلسه دهم:
معرفی اجزای مختلف یک ریز کنترل‌کننده‌ی خانواده‌ی AVR (بخش اول)
جلسه یازدهم:
معرفی اجزای مختلف یک ریز کنترل‌کننده‌ی خانواده‌ی AVR (بخش دوم)
معرفی برد آردوینو
جلسه دوازدهم:
روش استفاده از بردهای آردوینو
کامپایل و نوشتن کد بر روی آردوینو به کمک Arduino IDE
یادگیری نوشتن زبان سی برای ریزپردازنده‌های AVR و بردهای آردوینو (بخش اول)
جلسه سیزدهم:
یادگیری نوشتن زبان سی برای ریزپردازنده‌های AVR و بردهای آردوینو (بخش دوم)
یادگیری استفاده از ارتباط سریال بین برد و کامپیوتر کاربر
یادگیری طرز استفاده از سنسورهای Ultrasonic، IR ، سانسورهای گاز، سنسور تشخیص رنگ
*پردازش تصویر به کمک کتابخانه‌های OpenCV و دوربین‌های ربات
تحویل پروژه سوم
جلسه چهاردهم:
شروع اسمبل ربات
جلسه پانزدهم:
ادامه اسمبل ربات
جلسه شانزدهم:
اتمام اسمبل و شروع عیب‌یابی
جلسه هفدهم:
در صورت عدم اتمام عیب‌یابی این جلسه به‌عنوان عیب‌یابی صورت می‌گیرد
امتحان نهایی و تحویل پروژه
منبع درسی:
3 فصل ابتدایی کتاب تحلیل مدار نوشته‌ی ویلیام هیت
راهنمای استفاده از Solid work
راهنمای استفاده از Altium Designer
برنامه‌نویسی به زبان سی
مستندات کتابخانه OpenCV
کتابچه‌ی راهنمای AVR
مقدمه‌ای به هوش مصنوعی
کتابخانه راهنمای آردوینو
