مشخصات پژوهش

عنوان	ربات هرس درختچه های زینتی
نوع پژوهش	ابداع
کلیدواژه‌ها	رباتیک، هرس، طراحی، ساخت، ارزیابی
چکیده	هدف از هرس درختچه های زینتى در فضاهای سبز شهری و پارک ها، برش ساقه‏های آن ها و ایجاد فرم مناسبی بوده تا یک منظره طبیعی زیبا را در برابر دیدگان انسان ها قرار دهد. عملیات هرس درختچه های زینتی معمولا در مساحت های کوچک با قیچی های باغبانی دستی و در مساحت های بزرگ با استفاده از شمشادزن های موتوری انجام می گیرد. استفاده از این ابزارها جهت هرس، دارای معایبی نظیر زمانبر بودن، غیر یکنواختی هرس و اثرات اگرونومی نامطلوب بر روی بدن کاربر می باشند. جهت رفع مسایل و دشواری-های هرس با استفاده از روش های سنتی و متداول و کاهش اثرات نامناسب ابزارهای موجود بر روی سلامتی کاربر، طراحی و ساخت ربات هرس مطرح گردید. در هرس رباتیک با بکارگیری ربات، علاوه بر کاهش نقش نیروی انسانی، سهولت و دقت بالای انجام کار، می توان فرم های دلخواهی را در زمان هرس بر روی این درختچه ها ایجاد کرد. طراحی ساختار مکانیکی ربات با در نظر گرفتن این که ربات باید توانایی جابجایی در کنار درختچه ها را داشته و جهت حفظ کیفیت و دقت هرس، ابزار برش دهنده ربات باید همواره در زمان هرس، موازی با سطح افق حرکت نماید، انجام گرفت. طرح نهایی ربات با ترکیبی از بازوی مکانیکی اسکارای چهار درجه آزادی، مچ یک درجه آزادی، حامل، عملگر نهایی و سیستم ترازکننده ربات شکل گرفت. بازوی مکانیکی مذکور از یک رابط عمودی و سه رابط افقی تشکیل یافته و عملگر نهایی آن نیز یک ابزار برش دهنده بوده که از طریق مچ به انتهای بازوی مکانیکی متصل شده و وظیفه آن انجام هرس و برش ساقه های درختچه های زینتی می باشد. جهت کاهش وزن بازوی ربات از سیستم رانش غیرمستقیم با ترکیبی از تسمه و پولی تایمینگ و سروموتور استفاده گردید. سیستم کنترل کننده عملکرد ربات، ترکیبی از کامپیوتر و کنترلر مرکزی بوده و کامپیوتر موجود بر روی ربات، در برگیرنده اینترفیس و پنجره ارتباطی بین ربات و کاربر می باشد. کامپیوتر پس از بارگذاری برنامه های جی کد مربوط به نوع و فرم هرس، تمامی دستورات را به پالس تبدیل کرده و از طریق کنترلر در اختیار درایورهای سروموتورها قرار می دهد. به منظور ارزیابی دقیق عملکرد ربات هرس، دو نوع ارزیابی آزمایشگاهی و میدانی، با حرکت ربات در محیط آزمایشگاه و همچنین برش درختچه های زینتی جهت بررسی پارامترهای مدت زمان انجام هرس و کیفیت هرس انجام شد. نتایج حاصله بیانگر این نکته بود که ربات توانایی بالایی در هرس داشته و عملیات های محوطه را با حداکثر دقت و در حداقل زمان انجام داده است.
پژوهشگران	محمدرضا کماندار (نفر اول)، جعفر مساح (نفر دوم)