طراحي و ساخت ربات مين ياب عنكبوتي بر اساس مكانيزم كلن

Design and fabrication of a minesweeper spider robot based on the Klann mechanism

در اين مقاله چگونگي طراحي و ساخت يك نمونه آزمايشگاهي از ربات مين ياب عنكبوتي بر اساس مكانيزم كلن نشان داده شده است. مراحل انجام كار عبارتند از: مدلسازي، طراحي و ساخت بخش هاي مكانيكي و الكتريكي ربات، طراحي و ساخت مين ياب و همچنين برنامه ريزي و كنترل ربات. ابتدا پس از بررسي مكانيزم هاي مختلف، مكانيزم كلن براي جابجايي ربات انتخاب شده است. سپس، مكانيزم در نرم افزار كتيا مدلسازي شده و شبيه سازي هاي لازم انجام شده است تا از درستي عملكرد آن اطمينان حاصل شود. با در نظر گرفتن هشت نمونه از اين مكانيزم به عنوان پاهاي ربات، شاسي و پاهاي ربات ساخته شده است. به منظور اضافه كردن قابليت مين يابي به ربات، مدار فلزياب از نوع القاي پالس طراحي و ساخته شده است. اين فلزياب قابليت تشخيص فلز تا برد يك متر را دارد. براي كنترل ربات از كنترل تله اپراتور استفاده شده است و يك اپراتور مي تواند تا شعاع 300 متر در فضاي باز ربات را از راه دور و به وسيله كامپيوتر كنترل كند. با ارتقا مدار هاي فلزياب و مدار كنترل ربات و تقويت بدنه آن مي توان از اين ربات به صورت عملياتي استفاده نمود. مزيت اصلي ربات ساخته شده اين است كه در زمين هاي واقعي آلوده شده با مين، مي تواند به راحتي از موانع عبور كند و قادر است در سطوح نا هموار تعادل خود را حفظ نمايد. همچنين مكانيزم جابجايي اين ربات نسبت به مكانيزم هاي شني سطح تماس كمتري با زمين دارد و اين امر در مين يابي يك مزيت محسوب مي شود.

In this paper, designing and fabrication of a prototype of the spider robot is presented. The mechanical and electrical design of the robot is described and then programming and control are addressed. First, after surveying various mechanisms for legged locomotion, the Klann mechanism has been selected for robot locomotion. The mechanical model has been build using CATIA software and simulations have been done for validation of the performance of the m. The spider-like robot has eight legs. To add the ability of mine detection to the robot, PI metal detector circuit has been designed and made. This circuit has the ability to detect metal but does not recognize the type of metal and its range is about 1 m. Tele-operation control method has been used to control the robot in which the operator can remotely (up to a radius of 300 m) control the robot using a computer. The performance of the robot can be improved using metal detectors circuit. The advantages of spider robot with Klann mechanism is its easily tackling of the obstacles and maintaining the balance on uneven terrain or sandy surfaces.