دانشکده مهندسی - دانشگاه زنجان

	نام	شماره تماس	ایمیل
سرپرست آزمایشگاه	دکتر علی اکبر پیرمحمدی	33052508	pirmohamadi[at]znu.ac.ir

معرفی

تصویر آزمایشگاه

فعالیت‌های این آزمایشگاه در دو بخش آموزشی و تحقیقاتی انجام می‌شود. در بخش آموزشی دانشجویان درس مکاترونیک و یا دانشجویان کارشناسی در قالب پروژۀ کارشناسی با انجام پروژه‌های مکاترونیکی با مفاهیم این رشته (که ترکیبی از رشته‌های مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی کنترل و مهندسی کامپیوتر است) آشنا می‌شوند. در بخش تحقیقاتی دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری در زمینۀ طراحی و مدل‌سازی سیستم‌های مکاترونیکی، مدل‌سازی دینامیکی و کنترل رباتهای بازویی سری و موازی مشغول انجام تحقیق هستند.

زمینه‌های فعالیت:

طراحی، ساخت و تحلیل سیستم‌های مکاترونیکی
طراحی کنترلرهای سیستم‌های مکانیکی
ربات‌های بازویی
بینایی ماشین

امکانات و تجهیزات

استروبوسکوپ: وسیله‌ای است که با قطع و وصل نور با فرکانس مشخص و قابل تنظیم، امکان تشخیص دور و تنظیم سرعت دورانی اجسام دوار را فراهم می‌کند.
دوربین BASLER, acA 1440-220uc: این دوربین با سرعت 227 فریم بر ثانیه و قدرت تفکیک 1.6 مگاپیکسل با خروجی USB3 برای کارهای پردازش تصویر مناسب است.
اسیلوسکوپ: اسیلوسکوپ به معنی نوسان‌نما یا نوسان سنج است، این وسیله برای نمايش دوبعدي سيگنال‌هاي متغیر با زمان بکار می‌رود که محور افقی زمان و محور عمودي اختلاف ولتاژ بين دو نقطه از مدار رانشان مي‌دهد. اسکوپ اين قابليت را دارد که ضمن نمایش هم‌زمان سیگنال‌های متفاوت که به کانال‌هاي آن وصل شده، كميتهاي مختلف شكل موج‌ها را اندازه‌گیری نماید.
کوادکوپتر Parrot AR.Drone 2.0: این پرنده با دو دوربین وامکانات مناسب دیگر قابل برنامه‌ریزی و کنترل با نرم‌افزارهای MATLAB و پایتون بوده و ابزار مناسبی برای تحقیقات روی کوادکوپترهاست.
ربات صفحه‌ای دو درجه آزادی: این دستگاه که در آزمایشگاه مکاترونیک ساخته شده، یک بازوی ماهر دو درجه آزادی است . محرک‌های این ربات دو سروموتور صنعتی از نوع Delta ECMA-C20604RS که قابلیت اتصال به کامپیوتر را دارد. با MATLAB یا پایتون یا هر برنامۀ دیگری می‌توان خروجی سنسورهای ربات را خواهده و به موتورها فرمان داد. سروموتورها را می‌توان برای دریافت هر سه نوع دستور موقعیت، سرعت یا گشتاور برنامه ریزی کرد.
ربات دلتا: دستگاه دیگری که در آزمایشگاه مکاترونیک ساخته شده‌است. این ربات سه درجه آزادی کاربرد زیادی در صنایع دارد. محرک این ربات سه موتور پله‌ای است. امکان برنامه نویسی و حرکت مستقیم این موتورها از طریق نرم‌افزارهای برنامه نویسی مانند پایتون، ++C یا MATLAB فراهم است.
آونگ وارون: یکی از دستگاه‌هایی است که بخاطر ویژگی خاص خود در آزمایشگاه‌های کنترل جهت بررسی روش‌ها و الگوریتم‌های کنترل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه که در آزمایشگاه مکاترونیک ساخته شده‌است، از طریق درگاه USB به کامپیوتر متصل می‌شود. اپراتور دو موقعیت پایه و زاویۀ آونگ را خوانده و می‌تواند به محرک پایه که یک سروموتور 400 وات است دستور لازم را بدهد. دستور اپراتور به سروموتور به سه شکل موقعیت، سرعت و گشتاور امکان‌پذیر است.
دستگاه بالانس توپ و میله: دستگاهی ساده برای تمرین قواعد کنترل با روش PID است. این دستگاه با تغییر دادن زاویۀ یک میله موقعیت توپ روی آن‌را کنترل می‌کند. با اتصال این دستگاه به یک کامپیوتر، موقعیت و سرعت توپ روی صفحه نمایش داده می‌شود. ضمنا این امکان به دانشجو داده می‌شود که با تغییر پارامترهای کنترلر، رفتار کنترل کننده و نحوۀ رساندن توپ به موقعیت دلخواه مشاهده شود (ویدئو).
دستگاه بالانس توپ و صفحه: این دستگاه، موقعیت یک توپ را با یک دوربین مشخص کرده و با تغییر شیب یک صفحه با دو زاویه، موقعیت توپ را کنترل می‌کند. دستگاه یک رابط کاربری به زبان متلب دارد که با وصل شدن دستگاه به آن، این امکان وجود خواهد داشت که دستور تغییر موقعیت توپ به دستگاه داده شود یا اینکه مسیری برای توپ تعیین شود و توپ روی آن مسیر حرکت کند(ویدئو).
دستگاه رسام دیواری: دستگاه جالبی که توسط دانشجویان مکاترونیک ساخته شده‌است. این دستگاه با دو موتور پله‌ای و یک سروموتور ارزان قیمت کوچک کار می‌کند. این دستگاه به کامپیوتر وصل شده و با رابط کاربری نوشته شده، تصاویر یک فایل DXF را خواهده و روی دیوار رسم می‌کند. این پروژ حاصل کار آقایان مرتضی نوروزی، سعید وحیدی و محمدقهرمانی دانشجویان کارشناسی مهندسی مکانیک می باشد(ویدئو).
ترازوی دیجیتال 6 کیلوگرم با دقت 5 گرم: این دستگاه به منظور آشنایی با حسگرهای نیرو توسط آقای مهندس سید علی موسوی دانشجوی کارشناسی مکانیک به عنوان پروژۀ درس مکاترونیک ساخته شد.

اعضای پژوهشی

دکتر علی‌اکبر پیرمحمدی استادیار گروه مکانیک pirmohamadi[at]znu.ac.ir
مهندس مصطفی معطری دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک زمان فعالیت: ادامه دارد عنوان رساله: طراحي همزاد ديجيتال براي يك گيربكس ساده و استفاده از آن براي تخمين عمر با روش يادگيري ماشين
مهندس توحید بابائی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک زمان فعالیت: ادامه دارد فعالیت: طراحی و ساخت دینامومتر عنوان پایان نامه: طراحی و ساخت دینامومتر با توان 5 کیلو وات
مهندس حمیدرضا کرمی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک زمان فعالیت: 1401 تا 1403 فعالیت: بهینه سازی و ساخت مجدد ربات دلتا عنوان پایان نامه: بازطراحي و ساخت نيمه صنعتي ربات دلتا با قابليت بينايي و رديابي قطعات متحرك
مهندس محمدرضا محمدی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک زمان فعالیت: 1396 تا اسفند 1397 عنوان پایان نامه: شناسايي و مدلسازي ربات بازويي داراي اصطكاك خشك و بكلش
مهندس نرگس سامان بخش دانشجوی کاشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک زمان فعالیت: 1395 تا اسفند 1398 فعالیت: همکاری در ساخت ربات دلتا عنوان پایان نامه: ايجاد پيش بار با محرك اضافي در ربات دلتا و كنترل ربات با وجود لقي مجاز مفاصل
دکتر مصطفی برغندان دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک (رباتیک - کنترل) زمان فعالیت: مهر 1395 تا اردیبهشت 1402 فعالیت: همکاری در ساخت ربات دلتا، ساخت ربات صفحه‌ای موازی عنوان رساله: كنترل زمان محدود تطبيقي بازوهاي ماهر موازي در حضور نامعيني و اغتشاش خارجي
دکتر سید رضا نقیبی دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک (رباتیک - کنترل) زمان فعالیت: بهمن 1392 تا اردیبهشت 1397 فعالیت: همکاری در راه اندازی آزمایشگاه عنوان رساله: مدلسازي و كنترل بازوي رباتيكي كم محرك با مفاصل غيرصلب

فعالیت‌های پژوهشی

نمونه هایی از پروژه های دانشجویان درس مکاترونیک نیمسال اول 98-97

ترازوی دیجیتال تا وزن 6kg با دقت 5gr+-

ترازو توسط علی موسوی دانشجوی کارشناسی مکانیک به عنوان پروژۀ پایانی درس مکاترونیک ساخته شده است.

کنترل مقدار باز و بسته بودن شیر پنوماتیکی بدون استفاده از شیرهای گرانقیمت تناسبی (Proportional)

در این پروژه که توسط کسری لطفعلی نژاد دانشجوی کارشناسی مکانیک دانشگاه زنجان انجام گرفته، موقعیت میلۀ شیر که با فشار باد تنظیم می شود؛ با استفاده از دو شیر بادی سلونوئید معمولی و با روش PWM فرکانس پایین کنترل شده است.

خودرو رباتی مسیر یاب

در این پروژه که توسط رضا آقامحمدی با همکاری حسین بیرامزاده دانشجویان مکانیک دانشگاه زنجان انجام گرفته، موقعیت موانع مسیر شناسایی شده و مسیری برای ربات تعیین می شود طوریکه ربات بدون برخورد از موانع عبور کرده و به مقصد می رسد.

موانع از طریق دوربین و پردازش تصویر قابل شناسایی است.

پلاتر

در این پروژه که توسط محمد نوروزی دانشجوی کارشناسی مکانیک دانشگاه زنجان به عنوان پروژه درسی مکاترونیک ساخته شده است.

پروژه‌های پایانی دانشجویان

پروژه های عملی دانشجویان کارشناسی مکانیک

ربات کابلی که تصاویر dxf را از کامپیوتر دریافت و روی تابلو رسم می کند. این پروژ حاصل کار آقایان مرتضی نوروزی سعید وحیدی و محمدقهرمانی دانشجویان کارشناسی مهندسی مکانیک می باشد.

این پروژه بهینه سازی پروژه کنترل توپ روی یک صفحه است. در این پروژه سازۀ دستگاه مجددا طراحی و بهینه سازی شد. نرم افزار دستگاه نیز تغییر یافت طوریکه دستگاه به صورت برخط از طریق یک برنامۀ متلب به کامپیوتر متصل شده و از آن دستور می پذیرد. پروژه با همکاری آقای کسری لطفعلی نژاد به عنوان بخشی از پایان نام کارشناسی اجرا شده است.

در این پروژه سیستمی مکانیکی طراحی شده که قابلیت تغییر زاویه ی یک ورق مسطح را در دو جهت داراست. این دو زاویه توسط دو موتور کنترل می شود. موقعیت توپ روی صفحه، توسط دوربین به دست آمده و به سیستم کنترل ارسال می گردد. ادامه ...

حاصل کار اين دانشجويان يک مکانيزم گوي و سطح شيبدار و دو برنامه کامپيوتري يکي براي ميکرو و ديگري به زبان C براي pc است. اين سيستم قابليت استفاده در آزمايشگاه براي دانشجويان کنترل خطي را دارد. ادامه ...

دستگاه ساخته شده، نمونه ای آزمایشگاهی از یک ربات دلتا است. این ربات دارای سه درجه آزادی است. طوریکه دست ربات همواره به صورت افقی است و موقعیت آن در فضای کاری قابلیت کنترل دارد. ادامه...

در این پروژه، برای طراحی گشتاورسنج دیناميکی از ترمز دیسکی دوچرخه استفاده شد. برای این منظور، ابتدا ميزکاری جهت استقرار پایه ها و قرارگيری ترمز، موتور و انکودر روی آنها طراحی شد. همانگونه که در شکل مشاهده میکنيد، یک نيروسنج درون ميزکار است که ميله فشاردهنده روی آن و زیر ترمز قرار گرفته است.

لیست مقالات

آزمایشگاهها - دانشکده مهندسی

ارتباط با دانشکده مهندسی

ارتباط با ما

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید