دانشجویان دانشگاه صنعتی ارومیه تلسکوپ سیاره یاب کنترل شونده ساختند - مجله سرگرمی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو به نقل از دانشگاه صنعتی ارومیه، انجمن علمی مکاترونیک از اسفند ماه سال 1397 با مشارکت دانشجویان علاقه مند، بویژه دانشجویان کارشناسی ارشد مکاترونیک فعالیت خود را شروع کرد.

در نخستین سال راه اندازی این انجمن، کار تیمی برای ساخت دستگاه های مبتنی بر آموخته های رشته مکاترونیک با مشارکت دانشجویان، که غالباً پیشینه تحصیل در رشته های مهندسی برق، مهندسی مکانیک و مهندسی پزشکی در مقطع کارشناسی داشته اند، در اولویت نهاده شد. با توجه به بودجه حمایتی تخصیص یافته سالانه از سوی معاونت دانشجویی و فرهنگی و نیز مدیریت امور فرهنگی و فوق برنامه برای فعالیت های انجمن علمی مکاترونیک، دو پروژه تلسکوپ سیاره یاب کنترل شونده با اندروید و ربات ترسیم نماینده تصویر به عنوان هسته مرکزی دستگاه پلاتر با زمان بندی یک ساله در دستور کار دانشجویان در سال 98 نهاده شد.

هدف از اجرای طرح تلسکوپ سیاره یاب کنترل شونده با اندروید، ساخت یک افزاره مکمل واسطه جهت نصب بین پایه و تلسکوپ بوده است که توانایی تنظیم اتوماتیک و مکانیابی اتوماتیک سیارات مختلف را از گوشی های اندرویدی موجود در بازار داشته باشد.

پروژه در دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری مورد مطالعه نهاده شد. در بخش نرم افزاری، یک اپلیکیشن سازگار با گوشی های اندروید طراحی شد که می تواند در دو حالت اتوماتیک و دستی، اطلاعات را بصورت بی سیم به بورد کنترلی بخش سخت افزاری منتقل کند. درحالت تنظیم دستی، زوایای مربوط به هر سیاره نسبت به موقعیت کاربر، در قالب دو زاویه Azimuth و Altitude توسط کاربر، در محیط اپلیکیشن طراحی شده برای گوشی های اندرویدی وارد می گردد و تلسکوپ پس از دریافت اطلاعات این دو زاویه، با چرخش موتور ها در راستا مختصات دریافت شده قرار می گیرد.

در مود اتوماتیک اینترنتی، نیازی به ورود اعداد مربوط به زوایا از سوی کاربر نیست، بلکه کاربر با مشاهده صفحه ای حاوی آیکون و نام مربوط به سیارات، بر روی یکی از آن ها کلیک می نماید؛ سپس اطلاعات زوایای مورد نظر برای هر سیاره، با اتصال به اینترنت از وبسایت های معتبر ستاره شناسی بطور اتوماتیک دریافت شده و براساس آن به دو موتور پله ای دستور داده می گردد تا تلسکوپ را در زاویه هدف تنظیم نمایند. ایجاد محیط گرافیکی مناسب برای انتخاب سیاره مورد نظر نیز از دیگر مزایای اپلیکیشن طراحی شده در محیط اندروید است.

دربخش سخت افزاری، یک افزاره مکمل با شکل کلی مکعب مستطیل با طول و عرض 25 سانتی متر و ارتفاع 16 سانتی متر، با لبه های قفل شونده کنگره ای از جنس پلکسی گلس با ضخامت 6 میلیمتر ساخته شده است، که شامل بورد کنترلی، دو موتور پله ای به همراه مجموعه چرخ دنده ها است. مجموعه چرخ دنده ها، برای تقویت نیروی محرکه در حالت پویش راستا و نیز تقویت نیروی نگهدارنده در حالت قفل روی هدف اضافه شده اند.

افزاره مکمل با قرار دریافت بین بدنه اصلی تلسکوپ و پایه آن، از هردو طرف با پیچ محکم شده و آزادی چرخش در دو راستا را دارد. امکان تجاری سازی افزاره مکمل با فروش سخت افزار و نرم افزار طراحی شده به همراه تلسکوپ اصلی وجود دارد.

از مزایای دستگاه می توان به مواردی همچون تسهیل مشاهده سیاره های مختلف برای کاربرانی که آشنایی کامل با دانش نجوم نداشته باشند، تسریع فرآیند مکانیابی سیاره ها برای کاربران غیرحرفه ای، اطمینان از محل سیاره برای رصد در آسمان نسبتاً ابری و یا ابر هایی که بخشی از آسمان را فرا گرفته اند اشاره نمود.

ربات ترسیم نماینده تصویر برای استفاده در پلاتر ها

هدف از این پروژه، ساخت یک ربات ترسیم نماینده تصویر است که با دریافت تصویر از کاربر، طرح آن را با قلم بر روی کاغذ یا هر سطح قابل نوشتن دیگر، پیاده سازی کند. با استفاده از انواع لیزر و حتی قلم های ارزان قیمت مانند مداد، ماژیک و اتوماتیک می توان تصویر عکس را به صورت نقاشی سیاه و سفید یا رنگی بازسازی کرد و یا تصویر را بر روی سطوح سخت حکاکی کرد. اساس عملکرد این ربات، یادآور دستگاه برش یا حکاکی لیزر بر روی سطح دو بعدی است که به طور گسترده در دستگاه های مشابه مورد استفاده نهاده شده است.

عملکرد دستگاه بدین صورت است که ابتدا تصویر مرجع در یکی از فرمت های jpg، png و bmp دریافت می گردد و سپس تبدیل آن به فرمت جی-کد در محیط Benbox صورت می پذیرد. اطلاعات نقاط سیاه و سفید تصویر بصورت مختصات پیکسل ها تفکیک می شوند که پیکسل های سیاه بیانگر مناطقی هستند که عملیات نقاشی یا حکاکی باید روی آن نقاط صورت پذیرد. در این مرحله، بسته به نوع عملیات، یکی از انواع قلم لیزر، مداد، اتوماتیک، ماژیک انتخاب و در بازوی عامل دستگاه نصب می گردد.

بر اساس مختصات پیکسل های مختلف در تصویر سیاه و سفید، به موتور های نصب شده در راستای X و Y دستور حرکت به سمت مختصات پیکسل های رنگی داده می گردد و پس از ورود به منطقه آرایه ای از پیکسل های رنگی، به قلم توسط یک بازوی عمودی منعطف در راستای Z دستور فرود روی صفحه و حک پیکسل داده می گردد. بدیهی است که در تصاویر بزرگتر، پیکسل ها با شفافیت بالاتری تفکیک شده و دستگاه قابلیت اجرایی بهتری دارد.

مشخصات سخت افزار طراحی شده و قابلیت های آن شامل محیط مفید عملیاتی 20cm×20cm، قابلیت تعویض بخش عامل با لیزر، مداد و اتوماتیک (در حالت استفاده از لیزر سوکت لیزر به کنترلر متصل می گردد)، کنترلر آردینو UNO، درایور DRV8825، موتور پله ای با دقت 1.8 درجه در هر پله، محور های آلومینیم سخت 20mm×20mm و 20mm×40mm، پایه های پلکسی گلس 6 میلیمتری، همگام سازی شده با نرم افزار Benbox، قابلیت ترسیم تصاویر دریافتی با فرمت jpg، png و bmp و قابلیت همگام سازی با نرم افزار grblcontroller و grbluniversal است.

اضافه کردن قابلیت تنظیم میزان فشار قلم در راستای محور Z و یا تنظیم دینامیک توان صادره از لیزر برای پیاده سازی شدت رنگ ها در استاندارد Grayscale با هدف روح بخشیدن به طرح تصویرسازی شده با اعمال سایه روشن در نقاط مختلف تصویر، به عنوان هدف بعدی در لیست فعالیت های انجمن علمی مکاترونیک دانشگاه صنعتی ارومیه قرار گرفته است. همچنین، پیاده سازی پلاتر های رنگی دوبعدی نیز از جمله اهدافی است که برای فعالیت های این انجمن در سال های آینده تعریف شده است.

گفتنی است فعالیت های انجمن مکاترونیک در سال اول، با تخصیص بودجه 40 میلیون ریالی در سال 1398 در قالب دو پروژه عملی مذکور شکل جدی به خود گرفت. ساخت این دو دستگاه نیز با مشارکت دانشجویان ارشد مکاترونیک دانشگاه صنعتی ارومیه، بویژه پیمان محمودی به عنوان دبیر انجمن، و بهادر اطمینان به عنوان عضو فعال انجمن به مرحله نهایی رسید.

گفتنی است؛ هر دو محصول در نمایشگاه معتبر فناوری بین المللی ربع رشیدی که در آبان ماه 1398 در شهر تبریز برگزار گردید، به معرض دید عموم علاقمندان گذاشته شد.

هدا بلاگ: هدا بلاگ | انجمن گفتگوی سیستم مدیریت محتوای هدا بلاگ

گیگابلاگ: گیگابلاگ | با سیستم مدیریت محتوای گیگابلاگ همه وبسایت دارن