Transcript معرفی اعضای تیم

‫به نام خداوند بخشنده ی مهربان‬
‫گزارش طراحی دقیق کن ست‬
‫تیم " زوپیرا "‬
‫مهرماه ‪1390‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫معرفی اعضای تیم‬
‫تغییرات بعد از طراحی اولیه‬
‫پروفیل عمر‬
‫ویژگیهای سیستم‬
‫زیرسیستم ها و اجزای آنها‬
‫شرح نرم افزار‬
‫شرح ساخت و آزمونها‬
‫بودجه بندی‬
‫نتیجه گیری‬
‫معرفی اعضای تیم‬
‫تیم زوپیرا متشكل از چهار دانشجوی كارشناسی دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد كه اطالعات اعضا به شرح‬
‫زیر می باشد‪:‬‬
‫اعضای تیم‬
‫رشته‬
‫مریم سراج‬
‫مهندسی رباتیك‬
‫فهیمه برزمینی‬
‫مهندسی رباتیك‬
‫آرزو عنابستانی‬
‫مهندسی برق‬
‫نگار نوعی‬
‫مهندسی رباتیك‬
‫هادی گرایلو‬
‫استاد راهنما‬
‫پروفیل عمر‬
‫ماموریت های این گروه شامل تصویر برداری ‪ /‬فیلم برداری و گسترش آنتن در كالس آزاد می باشد‪ .‬در‬
‫ماموریت تصویر برداری ‪ /‬فیلم برداری می بایست از لحظه ی سقوط كن ست از ارتفاع ‪ 500‬متری به زمین‬
‫(كه به وسیله ی بالن به هوا فرستاده شده) فیلم برداری را آغاز نموده و نتایج را در هر لحظه‪ ،‬به ایستگاه‬
‫زمینی ارسال نماید‪ .‬برای شروع فیلم برداری توسط دوربین در زمان مناسب‪ ،‬از سیستم ‪GPS‬با مشخص‬
‫نمودن ارتفاع و سایر مشخصات موقعیت کن ست استفاده شده است‪ .‬ایستگاه زمینی توسط گروه و در رنج‬
‫فركانسی ‪ 2400‬مگا هرتز ساخته می شود‪ .‬برای ارسال سیگنال ها نیز‪ ،‬از ماژول هایی با فركانس كاری‬
‫‪ 2400‬مگا هرتز و محدوده ی ارسال دیتا از ‪ 2‬تا ‪ 5000‬متر استفاده شده است‪.‬‬
‫در ماموریت گسترش آنتن الزم است سازه ی مورد نظر در لحظه ی برخورد با زمین‪ ،‬آنتن خود را گسترش‬
‫داده و اقدام به ارسال لوگوی تیم به ایستگاه زمینی نماید‪.‬‬
‫در لحظه فرود‪ ،‬چتر نجات و همچنین فوم ضربه گیر‪ ،‬با كاهش سرعت ‪ ،‬مانع از آسیب دیدن سازه در هنگام‬
‫برخورد به زمین می شود؛ که این خود‪ ،‬سیستم فرود است‪.‬‬
‫تغییرات بعد از طراحی اولیه‬
‫پس از بررسی مجدد گزارش طراحی اولیه‪ ،‬تغییراتی جهت بهبود کارایی برنامه های کن ست اعمال گردید‪.‬‬
‫تغییرات مربوطه در هر زیر سیستم بدین شرح است‪:‬‬
‫محموله (‪)PAY‬‬
‫از آنجایی که برخی از قطعات همچون ‪ OSD‬و آنتن ‪ Di pol‬مناسب دیده نشدند ترتیب قرارگیری اجزا تغییر‬
‫و در این گزارش بیان شده است‪.‬‬
‫مدیریت داده و فرمان (‪)CDH‬‬
‫بیان شده بود از یک سنسور فشارسنج برای تشخیص ارتفاع اوج استفاده می شود اما از آنجایی که تغییرات‬
‫فشار در ارتفاعات کمتر از هزار متر قابل اغماض است به کارگیری سیستم ‪ GPS‬مناسب تر دیده شد‪.‬‬
‫مخابرات (‪)COM‬‬
‫در ابتدا قرار بر این بود که در بخش گسترش آنتن‪ ،‬با کمک مدار ‪ OSD‬اقدام به ارسال لوگوی تیم روی‬
‫تصویر آنالوگ در ایستگاه زمینی نماییم‪ .‬طبق اطالعات تیم‪ OSD ،‬های موجود در ایران تنها قابلیت ارسال‬
‫نوشته برروی تصویر را دارند؛ لذا تصمیم بر آن شد تا با استفاده از ذخیره ی تصویر در کارت حافظه و‬
‫بازخوانی آن توسط میکروکنترلر عملیات مربوطه انجام شود‪.‬‬
‫همچنین در این بخش‪ ،‬آنتن ‪ Di pole 2.4 GHz‬بال استفاده است چراکه ماژول فرستنده ی تصویر‪ ،‬خود‪،‬‬
‫مجهز به آنتن با فرکانس انتخابی گروه می باشد‪.‬‬
‫در گزارش طراحی اولیه بیان شد از یک آنتن جهت ارسال تصاویر و همچنین گسترش نمایشی استفاده می‬
‫شود اما پس از بررسی مجدد تیم‪ ،‬از دو آنتن جداگانه برای اجرای ماموریت های خود استفاده می کنیم‪.‬‬
‫توان (‪)EPS‬‬
‫ذکر شده بود تنها از یک باتری برای تامین توان استفاده می شود ولی در صورت استفاده از یک باتری‪،‬‬
‫احتمال خالی شدن آن در طول مسیرمی باشد بنابراین از چند باتری کمک می گیریم تا توان سیستم را در مدت‬
‫زمان چهل و پنج دقیقه تامین نماید‪.‬‬
‫بازیابی (‪(RCV‬‬
‫تا قبل از انجام تست های اولیه‪ ،‬تنها یک چتر نجات برای سالمت سازه در نظر گرفته بودیم اما پس از چند‬
‫آزمون صالح بر آن شد تا از پوششی ضربه گیر بر روی بدنه کن ست بهره گیریم ‪.‬‬
‫سازه (‪)STR‬‬
‫به دلیل استفاده از فوم ضربه گیر‪ ،‬قطر سازه نسبت به قبل کمتر شده است تا ابعاد مطلوب مسابقات حاصل‬
‫گردد‪.‬‬
‫ایستگاه زمینی (‪)GS‬‬
‫همانطور که گفته شد آنتن ‪ Di pole 2.4 GHz‬بال استفاده است‪.‬‬
‫در این مرحله‪ ،‬از نرم افزار طراحی شده نیز‪ ،‬جهت دسته بندی داده ها استفاده می کنیم که در گزارش اولیه‬
‫بدان اشاره نشده بود‪.‬‬
‫ویژگیهای سیستم‬
‫آنتن مربوط به ماموریت گسترش آنتن‪،‬تلسکوپی است که توسط مکانیزم‬
‫مکانیکی ‪ Rack-pinion‬ویک موتور‪DC‬ساده‪،‬عوامل باز شدن آنتن در‬
‫زمان مقتضی را تشکیل می دهد‪.‬‬
‫هم چنین برای حصول اطمینان از توان دستگاه برای انجام ماموریت‪ ،‬چند باتری سری وموازی‪ ،‬قرار داده‬
‫شده است ‪ ،‬تا در صورت عدم توانایی‪،‬باتری اصلی برای تامین توان سازه‪،‬باتری دیگر فعال شود‪.‬‬
‫زیرسیستم ها و اجزای آنها‬
‫محموله (‪)PAY‬‬
‫زیرسیستم محموله بخشی است که در آن الزامات ماموریت ارضا خواهند شد‪ .‬زوپیرا شامل طبقاتی است که‬
‫هر کدام محل قرار گرفتن بخشی از مدارها و سایر قطعات الکترونیکی است‪.‬‬
‫پایین ترین طبقه مربوط به دوربین‪ ،‬به منظور تسلط بهتر بر محیط است‪ .‬چتر نیز در باالترین طبقه قرار‬
‫گرفته و سایر قطعات‪ ،‬در طبقات مابین تعبیه شده اند‪ .‬همچنین توزیع جرم به گونه ای است که مرکز ثقل در‬
‫قسمت پایین سازه قرار گیرد تا فرود سازه در مسیری نزدیک به خط عمود اتفاق افتد‪.‬‬
‫مدیریت داده و فرمان )‪(CDH‬‬
‫این بخش شامل ارسال اطالعات‪ ،‬در حین سقوط و لحظه ی برخورد با زمین است‪ .‬مدیریت اطالعات‪ ،‬شامل‬
‫میکروکنترلر و سیستم ‪ GPS‬جهت تعیین موقعیت از جمله ارتفاع می باشد‪ .‬سیستم ‪ GPS‬را به یک‬
‫میکروکنترلر متصل کرده و با انتقال داده های ‪ GPS‬به میکروکنترلر‪ ،‬موقعیت لحظه ای کن ست مشخص شده‬
‫و بنابر برنامه ی داده شده به میکروکنترلر‪ ،‬دستور آغاز فیلم برداری به ماژول متصل به دوربین ارسال می‬
‫شود؛ به همین منوال‪ ،‬در ارتفاع نزدیک به زمین‪ ،‬دستور گسترش آنتن و ارسال لوگو به زیر سیستم های‬
‫مربوطه فرستاده می شود‪ .‬برای ذخیره ی تصاویر نیز‪ ،‬از یک میکروکنترلر و کارت های ‪MMC‬استفاده می‬
‫کنیم‪.‬‬
‫دوربین‬
‫‪GPS‬‬
‫حافظه‬
‫فرستنده‬
‫‪GT-723f‬‬
‫میکروکنترلر‬
‫‪ATMEGA64‬‬
‫مخابرات (‪)COM‬‬
‫در سیستم تصویربرداری‪ ،‬ماژول استفاده شده باید دارای برد مناسب (طبق قوانین مسابقه حداقل‬
‫‪ 500‬متر) و در بازه ی فرکانس کاری ‪ 2400‬مگاهرتز تا ‪ 2483.5‬مگاهرتز باشد‪ .‬باتوجه به‬
‫اینکه تیم ما قصد ساخت ایستگاه زمینی را دارد‪ ،‬ماژول انتخابی زوپیرا ‪XBee-Pro‬و دوربین‬
‫مورد استفاده‪ C328-7640 ،‬است که ویژگی های باال را پوشش می دهد‪.‬‬
‫در بخش گسترش آنتن‪ ،‬آنتن باید از قابلیت باز شدن در زمان مناسب‪ ،‬برخوردار باشد‪ .‬بخش از یک‬
‫آنتن تلسکوپی‪ ،‬برای باز شدن استفاده شده است ‪،‬راه اندازی آن با استفاده ازمکانیزم چرخ دنده ها و‬
‫رله الکتریکی می باشد‪.‬‬
‫آنتن‬
‫‪XBee-Pro‬‬
‫‪C328-7640‬‬
‫توان (‪)EPS‬‬
‫زیرسیستم توان‪ ،‬شامل بخش تامین کننده ی ولتاژ و یا جریان خاص یک قطعه یا بخش می شود‪.‬‬
‫با توجه به جریان و توان مصرفی قطعات زوپیرا‪ ،‬از چند باتری با مشخصات زیر استفاده می شود‬
‫که حداکثر انرژی و توان را برای مدار فراهم می کند‪.‬‬
‫‪TP20-800-3‬‬
‫بازیابی ( ‪(RCV‬‬
‫در زوپیرا‪ ،‬جهت کاهش سرعت و فرود ایمن‪ ،‬بازیابی شامل چتر و اتصاالت آن و فوم ضربه گیر می باشد‪.‬‬
‫چتر فرود‪:‬‬
‫طاقه چتر شامل هشت عدد قطعه سه گوش متصل به هم است‬
‫که در نهایت شکل گنبدی را تشکیل می دهد‪.‬‬
‫جنس چتر از" پارچه شمعی" و قطر آن‪ 64cm ،‬است‬
‫که به اشتباه در ‪ CDR‬شعاع ذکر شده است‪.‬‬
‫اتصاالت چتر‪:‬‬
‫هشت ریسمان متصل به چتر‪ ،‬از جنس "پلی آمید ‪ -‬کوالر"‬
‫و به طول ‪ %115‬قطر دهانه ی چتر می باشد‪.‬‬
‫همچنین مهاری برای تحمل ‪ 50‬برابر وزن سازه درنظر گرفته شده است‪.‬‬
‫فوم ضربه گیر‪:‬‬
‫برای جلوگیری از شکست سازه و سایر اجزای آن‪ ،‬از یک پوشش‬
‫ضربه گیر با جنس "پلی اتیلن" روی‬
‫کن ست استفاده شده است‪.‬‬
‫سازه (‪)STR‬‬
‫با توجه به ابعاد مشخص شده در قوانین و شرکت در بخش آزاد مسابقات‪ ،‬شکل سازه ی مطلوب‬
‫برای زوپیرا‪ ،‬یک استوانه به حجم ‪ 1‬لیتر می باشد‪ .‬بدین منظور از یک قوطی کوچک پالستیکی به‬
‫منظور کارکرد هرچه بهتر ماژول ها‪ ،‬کمک می گیریم‪.‬‬
‫ایستگاه زمینی (‪)GS‬‬
‫این زیرسیستم شامل لپ تاپ‪ ،‬یک ماژول گیرنده و یک آنتن می باشد‪ .‬عملیات دریافت نهایی داده ها و‬
‫اطالعات جمع آوری شده توسط کن ست‪ ،‬در این بخش صورت می گیرد‪.‬‬
‫در ماموریت گسترش آنتن نیز‪ ،‬این ایستگاه وظیفه ی دریافت تصویر لوگوی ارسالی را برعهده دارد‪.‬‬
‫آنتن‬
‫گیرنده‬
‫کابل ‪USB‬‬
‫لپ تاپ‬
‫ایستگاه زمینی‬
‫شرح نرم افزار‬
‫می توان با طراحی نرم افزار‪ ،‬تصاویر و اطالعات دریافتی را ذخیره و بعد از فرود کن ست از آن استفاده‬
‫نمود‪ .‬نرم افزار طراحی شده‪ ،‬قابلیت ضبط و ذخیره فیلم ‪ ،‬گرفتن عکس و همچنین نمایش موقعیت جغرافیایی‬
‫"زوپیرا" را دارد‪.‬‬
‫از نرم افزارهایی که برای شبیه سازی کن ست استفاده شده است شامل نرم افزارهای طراحی مکانیکی کتیا و‬
‫سالیدورک و طراحی الکترونیکی پروتیوس وهم چنین نرم افزار تحلیلی متلب است‪.‬‬
‫شرح ساخت و آزمونها‬
‫بیان روشهای ساخت و تکنیک های به کار گرفته شده‬
‫زیر محفظه چتر‪ ،‬یک صفحه با تعدادی سوراخ‬
‫برای عبور هوا و باز شدن چتر است‪.‬‬
‫این ویژگی مانع از افتادن آن می شود‪.‬‬
‫اتصال هشت قطعه سه گوش چتر‪ ،‬برای ایجاد گنبد آن با تودوزی خاصی همراه است تا چتر در بهترین‬
‫حالت ممکن باز شود‪.‬‬
‫برای تسلط بیشتر دوربین بر محیط‪،‬آخرین طبقه‬
‫سازه به آن اختصاص داده شده است‪.‬‬
‫معرفی آزمون های انجام شده بر روی کن ست‬
‫در خالل آزمایشات انجام شده در ابتدا بدون راه اندازی قطعات برای اطمینان از کارکرد درست چتر با ابعاد‬
‫در نظر گرفته شده‪ ،‬چتر متصل به وزنه ‪ 1‬کیلوگرمی را از ارتفاع ‪ 20‬متری و در شرایط متعادل هوا رها‬
‫کردیم‪ .‬در هر بار آزمایش از جنس های مختلف همچون پارچه ساتن‪ ،‬برزنت سبک و پارچه شمعی استفاده‬
‫کردیم‪.‬‬
‫پارچه ی شمعی بهترین حالت فرود را برای وزنه فراهم آورد‪ .‬به طور همزمان وزنه با پوشش هایی همچون‬
‫اسفنج نرم‪ ،‬پالستیک فشرده و فوم های مختلف امتحان نمودیم تا میزان ضربه گیری هرکدام را بررسی کنیم‪.‬‬
‫بودجه بندی‬
‫بودجه بندی‬
‫بودجه بندی توان‬
‫جرم‬
‫اجزا‬
‫توان مصرفی‬
‫ماژول فرستنده‬
‫‪10-50mW‬‬
‫دوربین‬
‫کم‬
‫سیستم ‪GPS‬‬
‫کم‬
‫میکروکنترلر‬
‫کم‬
‫مجموع‬
‫زیر ‪150mW‬‬
‫بخش‬
‫اجزا‬
‫جرم‬
‫الکترونیکی‬
‫ماژول فرستنده‬
‫‪6g‬‬
‫ماژول گیرنده‬
‫‪6g‬‬
‫دوربین‬
‫‪30g‬‬
‫‪ GPS‬سیستم‬
‫‪5g‬‬
‫میکروکنترلر‬
‫‪1g‬‬
‫باتری‬
‫‪77g‬‬
‫بودجه بندی هزینه ها‬
‫بودجه بندی داده ها‬
‫اجزا‬
‫داده‬
‫ماژول فرستنده‬
‫ماژول ها‬
‫عکس – فیلم‬
‫لوگوی تیم‬
‫ماژول گیرنده‬
‫سیستم ‪GPS‬‬
‫موقعیت جغرافیایی‬
‫میکروکنترلر‬
‫لوگوی تیم‬
‫دوربین‬
‫آنتن‬
‫سیستم ‪GPS‬‬
‫میکروکنترلر‬
‫باتری‬
‫چتر‬
‫فوم‬
‫متفرقه‬
‫نتیجه گیری‬
‫نتیجه فعالیت ها و درصد پیشرفت‬
‫‪35%‬‬
‫‪30%‬‬
‫‪25%‬‬
‫‪20%‬‬
‫‪15%‬‬
‫‪10%‬‬
‫‪5%‬‬
‫‪0%‬‬
‫درصد همکاری اعضا‬
‫مریم سراج‬
‫‪25‬‬
‫فهیمه برزمینی‬
‫‪25‬‬
‫آرزو عنابستانی‬
‫‪25‬‬
‫نگار نوعی‬
‫‪25‬‬
‫برنامه آینده‬
‫فعالیت‬
‫مدت زمان پیش بینی‬
‫برسی معایب طراحی دقیق‬
‫هفته ی دوم مهرماه‬
‫تست سازه‬
‫هفته ی سوم مهرماه‬
‫مرحله ی تکمیل ساخت زوپیرا‬
‫هفته ی چهارم مهرماه‬
‫بررسی نواقص احتمالی‬
‫هفته ی اول آبان ماه‬
‫شرکت در مسابقات‬
‫‪----‬‬