معرفی شبیه ساز رانندگی و پرواز



معرفی شبیه ساز رانندگی و پرواز

امروزه دستگاههای شبیه ساز یا سیمولاتورها، ابزارهای شناخته شده ای در صنایع گوناگون هستند که انواع متنوعی ازآنها در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند برای مثال از جنبه تفریحی در شهربازیها و مراکز بازی و تفریحی و از نظر آموزشی در اغلب مراکز آموزشی. دستگاههای شبیه ساز روبوسیم نیز نمونه ای از سیمولاتور های حرکتی هستند که قابلیت شبیه سازی حرکات وسیله مورد نظر اعم از اتومبیل یا هواپیما یا ترن هوایی و غیره را دارد، از آنجاییکه بدلیل حرکت و تغییر جهت های مداوم بر روی وسایل نقلیه و سرنشینان درون آن، نیروهای متعدد دینامیکی اعمال میشود،بنابراین شبیه سازی این نیروها، نقش بسزایی در نزدیک کردن فضای شبیه ساز به واقعیت ایفا میکند،شبیه ساز های متحرک روبوسیم بجهت مهیا نمودن شرایط حرکتی مذکور، علاوه بر استفاده در زمینه بازیهای کامپیوتری، به دلیل دقت فوق العاده بالای آن، در بخش آموزش نیز مورد توجه می باشد ، چرا که بهره گیری از تجهیزات گران قیمت و پر خطری نظیر هواپیما و حتی استفاده از خودرو در زمینه های مختلف همچون خودروهای معمولی و خودروهای خاص و سنگین در صنایع راه سازی و ترابری و یا نظامی برای آموزش به هیچ وجه مقرون به صرفه نیست،بنابراین در راستای هر چه نزدیکتر شدن فضای شبیه ساز به واقعیت، دستگاه روبوسیم میتواند شبیه سازی تمامی حرکات خودرو و هواپیما را بطور دقیق و بدون کوچکترین تاخیر قابل لمس نماید،پیش از این دستگاههای سیمولاتور موجود فقط قابلیت شبیه سازی در سطح قرار دادن قطعات و لوازم کنترلی مانند گیجهای کنترل فرمان رانندگی ویوک پرواز بوده و کاربر بطور ثابت و ساکن سعی در شبیه سازی شرایط واقعی را می نموده است،و قابل تصور است که شرایط مذکور توانایی مانند سازی را بطور کامل نداشته لذا دستگاه موجود با اضافه نمودن بخش حرکت ،این قابلیت را به مجموعه شبیه سازی میدهد تا راننده یا خلبان حس واقعی رانندگی و پرواز را کاملاً درک نماید و عکس العمل طبیعی تری را انجام دهد.

در مکانیک، درجه آزادی یک سیستم مکانیکی در واقع تعدادی از پارامترهای مستقل است که تعریف پیکربندی آن سیستم می باشد. درجه آزادی یک مفهوم اساسی است که به تجزیه و تحلیل سیستم از بدنه در مهندسی مکانیک، مهندسی حمل و نقل هوایی، رباتیک، و مهندسی سازه می پردازد و این تعدادی از پارامترها است که تعیین وضعیت یک سیستم فیزیکی را تعریف میکند.

دستگاههای شبیه ساز حرکتی بر اساس آنکه در چند جهت می توانند آزادانه حرکت کنند، ( DOF ) مخفف Degree Of Freedom، تقسیم بندی می شوند.همانگونه که در شکل زیر مشاهده میشود یک وسیله بطور کلی در ۶ جهت می تواند جابجا شود که ۳ جهت از آن بصورت دورانی است ،شامل: pitch ، roll و yaw – و ۳ جهت ان نیز بصورت خطی است شامل: Heave (بالاوپایین) ، Sway (چپ و راست) و Surge (جلو و عقب) .

robosim 6dof

دستگاه شبیه ساز روبوسیم مشتمل بر ۳ قسمت مجزا و هماهنگ میباشد.

۱-بخش نرم افزار

۲- بخش الکترونیک

۳-بخش مکانیک

– در بخش نرم افزار دستگاه از یک نرم افزار چند بعدی استفاده می کند که هم دارای یکسریplug in پیش فرض برای خواندن اطلاعات موجود بر روی تعدادی از نرم افزار های شبیه ساز نظیر MS-FSX (شبیه ساز پرواز مایکروسافت) میباشد،و هم توانایی آنرا دارد که برای نرم افزار های جدید اطلاعات حرکتی جدید تعریف نماید و نهایتاً تمام این اطلاعات استخراج شده را از طریق یک comport معمولی و یا خروجی USB به بخش الکترونیک منتقل نماید.

– بخش الکترونیک دستگاه نیز مشتمل بر چند قسمت مجزا می باشد که شامل مرکز تغذیه، برد مادر،برد کنترل،نمایشگرو تجهیزات جانبی.در این بخش یک میکروکنترولر بر روی برد مادر نصب گردیده که نقش بازخوانی اطلاعات استخراج شده از نرم افزار شبیه ساز را بر عهده دارد و پس از پردازش ،آن را به صورت کدهای تعریف شده به برد جانبی می فرستد و برد جانبی نیز اطلاعات دریافتی را مجدداً پردازش نموده و از طریق ورودیها ی مرکز تغذیه تبد یل به پالسهای الکتریکی نموده سپس آن را به جکهای مربوطه ارسال می نماید.

– بخش مکانیک دستگاه شبیه ساز که از بخشهای قبلی ملموس تر میباشد در واقع تمامی سیستم حرکتی بر روی آن طراحی و تعبیه گردیده است و بنابر این که دستگاه دارای چند درجه آزادی باشد (۲ تا ۶) تعدادی جک جاسازی شده است که هر کدام مسیولیت بخشی از حرکت را در زاویه ای خاص بعهده می گیرد و دستگاه را قادر می سازد تمامی اطلاعات استخراج شده در نرم افزار شبیه سازی را تبدیل به ترکیبی از حرکات کاملاً واقعی نماید.