Jovančić Dubravka, Author at Automatika.rs

Da li će se matematikom za nas u budućnosti baviti roboti?

Jovančić Dubravka — Fri, 27 Mar 2009 10:54:09 +0000

U časopisu Artificial Intelligence (vol 172, p2015), u decembru predstavljen je rad Aaron Sloman-a , eksperta za veštačku inteligenciju u kome najavljuje razvijanje robota matemtičara. On pretpostavlja da je uspeo da pronađe ključnu komponentu za razvijanje matematičkog talenta kod ljudi i da ju je moguće iskoristiti za razvijanje robota matematičara. Ovi roboti matematičari sasvim sigurno neće biti sposobni da razvijaju nove matematičke teorije, već je primarni cilj da se ovi roboti iskoriste za naše bolje razumevanje sopstvenih sposobnosti kada je matematika u pitanju, ali i tako sasvim je moguće da će upravo ovi roboti značajno doprineti daljem razvoju polja veštačke inteligencije kao i da će pokrenuti talas potpuno drugačije forme matematike

Aaron Sloman smatra da je moguće napraviti robota matematičara, navodeći da smatra da ljudski mozak ne radi zahvaljujući magiji i da je sasvim sigurno da sve što on radi može da radi mašina.

Na polju veštačke inteligencije je u prošlosti puno toga obećavano, pa su prva istraživanja najavljivala da će polje veštačke inteligencije doprineti razumevanju svesnosti, kao i da će to biti roboti koji će promeniti svet. Iako je veštačka inteligencija ponudila odlične šahiste i softvere za prepoznavanje govora, još uvek nije proizvela obećano.

Kada je u pitanju matematika prvi koraci ka učenju mašina da rade matematiku pomoću veštačke inteligencije su napravljeni kada je Simon Colton napravio softver nazvan HR u čast dvojice matematičara Godfrey Harold Hardy-ja i Srinivasa Ramanujan-a, koji je tražio zanimljive sekvence brojeva. Neki od njegovih nalaza su čak bili i objavljivani.

Sloman se nada da će ovakva otkrića dovesti do daljih razvoja programa koji bi mogli pomoći zajedničkim delovanjem u razvoju prvog robota matematičara. On je primetio da ljudi neke topološke koncepte nauče već kao jako mala deca i da njih kasnije koristimo kao iskustvo pri savlađivanju prepreka. Dete na osnovu onoga što opaža formira svoju bazu znanja koju će koristiti kasnije. Na primer dete će gurajući igračku voz u tunel naučiti da ako je igračka ušla u tunel, treba iz njega i da izađe na drugom kraju ili da će deo slagalice moći da stoji samo na mestu koje je za njega predviđeno. Na osnovu svega ovoga Sloman misli da je moguće razviti dete-robota koje će gradeći svoja iskustva i saznanja kao i dete moći da se razvije u matematičara.

Na ovom mestu se postavlja pitanje kako mi znamo koje su to osobine koje čine da dobro baratamo brojevima, kao i to koliko je tačno osobina deteta i katalogizacije njegovog razvoja potrebno da bi ovakav jedan projekat uopšte dao ikakve značajne rezultate. Za sada Sloman naglašava da je čovečanstvo još uvek daleko od prvog robota koji bi imao ovakve sposobnosti i da se još uvek bavi katalogizacijom pseudo-matematičkog rezonovanja koje uočava kod dece koje bi trebalo da bude obavezan deo koda programa koji bi bio deo robota matematičara.

The post Da li će se matematikom za nas u budućnosti baviti roboti? appeared first on Automatika.rs.

Prvi uređaj za virtuelnu realnost koji omogućava korišćenje svih pet čula

Jovančić Dubravka — Thu, 05 Mar 2009 14:52:45 +0000

Razvijen je prvi uređaj za virtuelnu realnost koji može da stimuliše svih pet čula. Do sada nije bilo uređaja koji su mogli da dočaraju u potpunosti okruženje u virtuelnoj realnosti i da u potpunosti iskoriste svih pet čovekovih čula. Naučnici sa Univerziteta u Jorku i Vorviku veruju da su najzad uspeli da ostvare ovako nešto u projektu nazvanom „Towards Real Virtuality“.

Termin „Real Virtuality“ su smislili saradnici na ovom projektu kako bi naglasili svoj cilj da omoguće realno iskustvo u kome su stimulisana sva čovekova čula kako bi korisnik imao potpuno i snažno iskustvo tokom kojeg je praktično nemoguće reći da ono što se oseti čulima zapravo nije stvarno.

Kako bi svoj pronalazak unapredili i poboljšali, učinili ga dostupnijim korisnicima, naučnici sa ova dva univerziteta su se udružili sa svojim kolegama sa Univerziteta u Bangoru, Bredfordu i Brajtonu kako bi razvili uređaj nazvan „Virtual Cocoon“. Ovaj uređaj će zapravo biti headset koji bi trebalo da ima svu potrebnu elektroniku i kompjutersku moć posebno dizajniranu za ove potrebe ugrađenu unutar jednog uređaja. Ovaj uređaj bi trebalo da svojom pristupačnošću značajno pomogne u oblastima edukacije, biznisa i zaštite životne sredine.

Prvi model ovog uređaja prezentovan je 4. marta na „Pioneers 09“ konferenciji u Londonu. Autori ovog projekta kažu da će miris biti generisan elektronski pomoću nove tehnike razvijene u okviru ovog projekta, a kako su miris i ukus blisko vezani oni će pokušati da razviju ovaj uređaj tako da korisnici čak mogu da imaju utisak kao da im je nešto u ustima, dok će za osećaj dodira biti korišćeni posebni taktilni uređaji.

The post Prvi uređaj za virtuelnu realnost koji omogućava korišćenje svih pet čula appeared first on Automatika.rs.

Zašto se roboti zaglavljuju u pesku?

Jovančić Dubravka — Mon, 16 Feb 2009 18:43:59 +0000

10. februara je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences objavljena studija vezana za problematiku kretanja robota po granularnim površinama, koja je ponudila i neka potencijalna rešenja za ovaj problem. Daniel Goldman je zajedno sa svojim saradnicima sa Georgia Institute of Technology pokušao da sistematično pristupi problemu kretanja robota preko ovakvih površina, problematici koja je do sada predstavljala veliki problem za robote koji su namenjeni za ispitivanje kompleksnih terena i koji treba da se kreću po granularnim, klizavim površinama, šljunku, lišću i sl.

Pretpostavka od koje su krenuli i zapravo prva stvar koju su uočili je da ukoliko robot na ovakvoj površini tokom kretanja počne sa rotiranjem nogu i ubrzavanjem kretanja, zapravo prelazi u kretanje koje nalikuje plivanju, pogotovo ukoliko se radi o ne preterano gustom zemljištu. U cilju proučavanja ovih pojava koristili su malog robota sa šest nogu nazvanog SandBot, koji su dizajnirali i projektovali Haldun Komsuoglu i Daniel Koditschek sa Univerziteta u Pensilvaniji.

Kako bi eksperimenti koje su planirali da izvode bili rađeni u kontrolisanoj sredini, napravili su stazu za kretanje SandBot-a koja je zapravo bila 2.5 metra dugačko korito ispunjeno makom, sa rupama na dnu kroz koje je moguće uduvavati vazduh u korito, kako bi se pulsiranjem vazduha stvorila podloga koja je drugačije gustine. Na ovaj način su mogli menjati po potrebi gustinu podloge i proučavati kretanje robota u različitim uslovima. Korišćenj je mak jer su zrna dovoljno velika da ne upadaju u motore robota, a dovoljno mala da se mogu koristiti kao reprezentativan granularan medijum.

Na početku su stavili robota na površinu koja je bila gustine onoj koja je najčešća u pustinjama i podesili da mu noge rotiraju 5 puta u toku jedne sekunde. Ono što bi na normalnoj, čvrstoj površini bilo očekivano odskakivanje ovde je samo dovelo robota do zaglavljivanja u pesku. Otkrili su da problem leži u rotacionim pokretima nogu i da je moguće relativno brzo kretanje robota po pesku (brzinom od dužine njegovog tela po sekundi) ukoliko je frekvencija rotacije fiksirana, i ukoliko su podešena tri parametra: trajanje brzih i kratkih faza i ugao pod kojim noga menja kretanje od sporog ka brzom. Daljim proučavanjem otkrili su da postoji velika povezanost između gustine granularnog medijuma i brzine kretanja i da je frekvencija obrtanja robotske noge povezana sa dubinom do koje pri hodanju noge upadaju u pesak. Što je bila veća frekvencija rotacije i materijal ređi, to su noge dublje upadale u pesak. Ovime se dužina koraka robota smanjivala, a kada je postala premala, došlo je do toga da robot pokušava da zakorači na deo peska koji je već ulegao od prethodnog koraka. Ovime mu se brzina značajno smanjila i kretanje se pretvorilo praktično u plivanje kroz zrnca maka.

Ova studija bi trebalo da značajno doprinese razvoju robotskih nogu koje bi bile prigodne za kretanje po kompleksnim terenima, a naučnici se nadaju da će u skorašnjoj budućnosti biti napravljeni i roboti koji bi mogli da detektuju gustinu površine po kojoj se kreću, da prepoznaju teren i da u skladu s tim regulišu način kretanja kako ne bi dolazilo do značajnog gubitka brzine kretanja.

The post Zašto se roboti zaglavljuju u pesku? appeared first on Automatika.rs.

Pleo – druželjubivi robot dinosaurus

Jovančić Dubravka — Fri, 30 Jan 2009 20:58:55 +0000

Firma Ugobe je proizvela Pleo-a, šarmantnog malog dinosaurusa koji se po svom ponašanju i izgledu kvalifikuje za prvo mesto u kategoriji robota koji izuzetno podsećaju na živa bića. Pravljen je po ugledu na bebu Camarasaurus-a, vrste dinosaurusa koja je živela krajem perioda Jure, vrlo druželjubivih biljojeda čiji su odrasli primerci sudeći po pronađenim skeletima dostizali dužine od 18 metara i težili oko 18 tona. Ova beba dinosaurus je veličine kućne mačke i poseduje inteligenciju i sposobnosti interakcije koje su zaista vrhunske za jednog robota.

Inženjeri koji su učestvovali u razvoju ovog robota su se na prvom mestu trudili da zaista dobro prouče anatomiju ovog dinosaurusa kako bi što je moguće vernije dočarali njegovo kretanje na svom robotu. Izuzetne tehničke specifikacije su omogućile da se proizvede robot koji zaista deluje kao živo biće i koji ima vrlo širok spektar reakcija na okolinu, sposobnost pamćenja i učenja, a inženjeri su predvideli da ovaj mali, druželjubivi robot ima sposobnosti koje omogućavaju vlasnicima da aktivno učestvuju u njihovom razvijanju i da na taj način ovaj proizvod i poboljšaju. U nosu ovog robota se nalazi kamera koja mu omogućava da pamti mesta i osnovne informacije o lokacijama na kojima je bio. 14 izuzetno tihih motora mu omogućavaju da ima izuzetno realistične pokrete, a čitavo mnoštvo naprednih senzora omogućava da registruje zvuke i dodire. Ima više procesora zbog čega svi servo sistemi u okviru njega rade bez problema i vrlo glatko, a slot za memorijske kartice omogućava korisnicima da menjaju ličnosti svog robota. Takođe, ovaj robot ima i mogućnost povezivanja na računar preko USB porta, čime vlasnici mogu da menjaju njegove osobine preko editora ili da sami pišu skripte za svog robota. Firma Ugobe planira da napravi i razvojni sistem za ovog robota koji bi korisnicima dao šansu da se sami oprobaju u ozbiljnim modifikacijama ponašanja ovog robota.

Pored svih ovih stvari verovatno najzanimljivija osobina ovog robota je njegova sposobnost učenja i adaptacije i zaista vrhunska veštačka inteligencija koja je ugrađena u njega, a koja se svakim danom koji robot provede sa vlasnikom samo povećava. Ovaj mali dinosaurus može da izražava širok spektar raspoloženja, kao i osnovnih nagonskih potreba živih bića, glad, strah, ljubav, bolest. Kada niste sa njim on nastavlja da istražuje svoju okolinu i da uči o njoj. Kada se umori, Pleo će tražiti svoj krevet za odmor, a dok se odmara ovaj robot zaista sanja. Njegova neuralna mreža se adaptira na stimulacije iz prostora u kome se nalazi zbog čega se njegova ličnost i ponašanje vremenom menjaju. Ukoliko mu udarite nogu, Pleo će šepati i zapamtiće da ste prema njemu bili zli. Može da se smeje, traži hranu, mršti i zaista zna kako da privuče pažnju vlasnika kada mu nešto treba. Jedna od osobina koju napominju u reklamama za ovog robota je da on čak može i da se prehladi. Zbog cene koja je sada oko 200 dolara, vrlo je konkurentan u kategoriji komercijalnih robota, a zaista izvanredna realizacija je nešto što može da oduševi ne samo decu već i već i malo starije ljubitelje ovakve tehnologije.

The post Pleo – druželjubivi robot dinosaurus appeared first on Automatika.rs.

Tesla Roadster i MATLAB Simulink

Jovančić Dubravka — Wed, 28 Jan 2009 00:31:56 +0000

Firma Tesla Motors je za razvoj svog sportskog automobila Tesla Roadster 2008. koristila MATLAB-ov Simulink za analizu kompletnog vozila kao i svih većih podsistema, čime je uspela da se uklopi u unapred određeni budžet, značajno manji od onog koji izdvajaju drugi proizvođači automobila, a da ipak napravi model sportskog automobila sa odličnim karakteristikama.

Kod standardnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem, više konjskih snaga znači veću potrošnju goriva, a dve trećine ovako generisane energije se nepovratno izgubi u vidu zagrevanja motora. Zbog toga su proizvođači automobila stalno prinuđeni da prave kompromise između broja konjskih snaga i potrošnje goriva. Kod Tesla Roadster-a ovo nije slučaj, jer je njegov pogon drugačiji. Više od 85 procenata energije baterija se koristi za kretanje vozila, a unapređivanje jačine vozila istovremeno označava i unapređivanje njegove efikasnosti. Cilj koji je ova firma imala kada je dizajnirala ovaj automobil bio je da naprave vozilo koje je brzo, efikasno i bezbedno, ali i da se uklopi u određene zahteve očuvanja životne sredine.

Inženjeri u ovoj firmi su sa korišćenjem MATLAB softvera počeli pre tri godine u početku za analiziranje test podataka i razvijanje početnih dinamičkih modela baterija. Tokom vremena, razvijali su modele za sve veće sisteme u vozilu, uključujući i prenosni sistem, motor, kočnice, gume, upravljačke sisteme, kao i modele za aerodinamičke faktore, za analizu baterija, hlađenja i gubitke u kablovima. Kombinujući sve ovo u jedan celovit sistem došli su do simulacije rada celog sistema, uključujući i analizu potencijalnih opsega brzina, analize zagrevanja pojedinih komponenti, gubitaka kod guma, sa otporom vazduha i drugim faktorima. Upoređivanjem dobijenih rezultata sa podacima dobijenim testiranjem prototipa vozila, mogli su da bolje definišu modele podsistema korišćene u simulaciji i da na taj način poboljšaju kompletnu kompjutersku analizu vozila. Daljim razvojem svojih modela omogućili su svojim inženjerima da istovremeno rade na razvoju i analizi različitih aspekata iste komponente, kao i da formiraju sve preciznije modele i razviju sistem modela koji se lako mogu menjati i ponovo koristiti u razvoju budućih vozila ove firme.

U razvoju budućih vozila ova firma će nastaviti sa korišćenjem MATLAB Simulink-a, a sve buduće analize će biti značajno jednostavnije jer su za svoja vozila koristili parametarske modele pri predstavljanju, što znači da predstavljanje i analiziranje drugog modela na ovaj način iziskuje samo unošenje drugih parametara, ali ne i kretanje od nule sa razvojem modela vozila.

The post Tesla Roadster i MATLAB Simulink appeared first on Automatika.rs.

Emersonov Virtuelni inženjer

Jovančić Dubravka — Fri, 23 Jan 2009 21:29:59 +0000

Emerson Process Management je 20. januara objavio proširenje postojećeg ekspertskog upravljačkog sistema (Ovation® expert control system), opcijom Virtuelnog inženjera. Sve ovo bi trebalo da se nađe u okviru jednog PC računara, a s opcijom Virtuelnog inženjera trebalo bi da korisnicima ovog Emersonovog proizvoda omogući značajno pojednostavljenje pravljenja, testiranja i menjanja upravljačke logike i baza podataka procesnih promenljivih, bez uticaja na rad procesa u industriji.

Virtuelni inženjer se sastoji od jednog PC računara na kojem se nalazi potpun Ovation softver kao i Ovation Developer Studio alat za konfiguraciju i simulaciju. Ovaj računar ima podršku za virtuelne upravljačke sisteme pa je na njemu moguće formirati i do dvadeset Ovation kontrolera.

Ovime se korisniku omogućava da na jednom računaru koji je moguće postaviti bilo gde u okviru industrijskog postrojenja, formira odabrane procese. Virtuelni inženjer jednostavno izvršava upravljačku logiku, algoritme i poštuje vremenska ograničenja u okviru Windows operativnog sistema. Korisnik može jednostavno da razvija simulacije za verifikaciju upravljačke logike i grafike, kao i da simulira stanja na željenom procesu.

Virtuelni inženjer se može koristiti za testiranje kontrolne logike koja treba da upotrebi na novoj opremi pre puštanja u rad na stvarnom upravljačkom sistemu ili za menjanje postojeće upravljačke strategije ili potvrđivanje iste na virtuelnoj platformi, identifikaciju i korekciju problematičnih zona pre nego što počnu da utiču na rad sistema.

The post Emersonov Virtuelni inženjer appeared first on Automatika.rs.

Precizan merač protoka manjih od 100ml/min

Jovančić Dubravka — Wed, 21 Jan 2009 12:46:16 +0000

Sensirion, švajcarska firma koja se bavi proizvodnjom senzora vlažnosti i protoka baziranih na CMOSens® tehnologiji, proizvela je senzor za precizno merenje malih protoka SLQ-HC60. Ovaj novi, vodootporni senzor predstavlja nastavak serije senzora koje je proizvela firma Sensirion, koji su precizni, pouzdani, prilagođeni različitim ulovima korišćenja i zasnovani na novoj tehnologiji.

Senzor je baziran na MEMS tehnologiji i dizajniran je za specifične potrebe automatskih sistema. Ovaj mali i brzi, visoko osetljiv merač protoka omogućava brzo i precizno merenje promenljivih protoka. Takođe, moguće je i detektovanje malih mehurića u fluidu pomoću ovog senzora. Predviđen je za merenje protoka koji su ispod 100ml/min različitih vrsta fluida. Za detekciju protoka se koristi CMOSens® mikročip, koji može da detektuje i vrlo male protoke.

Neke od osnovnih karakteristika ovog senzora su robusno kućište pogodno za industrijske aplikacije, kratko vreme odziva (< 50 ms), napravljen od inertnih materijala i otporan na razne hemikalije, sa pravom putanjom protoka bez korišćenja pokretnih delova, sa visokom osetljivošću čak i kod veoma malih protoka. Za sva merenja ima odličnu ponovljivost, analogne izlaze raspona 0 do 10V, napajanje od 24V.

Namenjen je raznim namenama u industriji kao što su monitoring procesa, protoka goriva, doziranjima fluida raznih namena, detekciji curenja, detekciji mehurića i generalnoj detekciji postojanja protoka.

O CMOSens® tehnologiji

CMOSens® tehnologija predstavlja spoj senzora i kola za evaluaciju u okviru jednog CMOS čipa. Jezgro svakog ovakvog senzora je posebno razvijen i patentiran poluprovodnički čip. Posebne senzorne strukture su implementirane na čipu pomoću tehnologije namenjene mikro sistemima. Ovaj spoj realizovan u okviru CMOS čipa daje mogućnost da se osetljivi, analogni signali sa senzora pojačaju i digitalizuju bez pojave šuma i sa visokom preciznošću. Senzori zasnovani na ovoj tehnologiji ostvaruju odličnu tačnost pri merenjima kao i visoku ponovljivost i ofset stabilnost.

Takođe, senzori razvijeni u okviru ove tehnologije poseduju i dodatne mogućnosti u okviru čipa za funkcionalnu kontrolu senzorskog elementa, kao i potpunu temperaturnu kompenzaciju i linearizaciju. Zbog toga što je sva obrada analognog signala lokalizovana u okviru jednog čipa, redukovana je mogućnost pojave šuma, što čini ovaj sistem veoma pouzdanim čak i u veoma nepovoljnim uslovima rada.

The post Precizan merač protoka manjih od 100ml/min appeared first on Automatika.rs.

ATmega48/88/168 razvojni sistem

Jovančić Dubravka — Sun, 18 Jan 2009 20:23:38 +0000

Ovo je razvojni sistem raznolikih mogućnosti za AVR mikrokontrolere ATmega48/88/168. Dobar je za testiranje i debagovanje programa. Ima mnogo ugrađenih periferija povezanih sa mikrokontrolerom. ATmega mikrokontrolere proizvodi firma ATMEL i oni imaju razne mogućnosti: I/O, tajmere, PWM generatore, ADC, RS232, TWI, SPI, analogni komparator, oscilator, EEPROM. Ovi mikrokontroleri imaju puno mogućnosti, laki su za programiranje i jednostavni za upotrebu, što je i bio osnovni razlog za pravljenje razvojnog sistema za njih.

1. ATmega AVR mikrokontrolera u DIP28 pakovanju

Ova razvojna ploča je dizajnirana za korišćenje ATmega48 mikrokontrolera sa 4kB fleš memorije, ATmega88 mikrokontrolera sa 8kB fleš memorije i ATmega168 mikrokontrolera sa 16kB fleš memorije. Nove verzije ovih mikrokontrolera ATmega48P/88P/168P kao i ATmega328P (sa 32kB fleš memorije) su pinski kompatibilni sa prethodno pomenutim mikrokontrolerima pa se ploča može koristiti i za njih.

Eksterni kristal X1 je moguće izvaditi i menjati. Ukoliko se koristi unutrašnji oscilator, tada se pinovi PB6 i PB7 povezuju sa konektorom porta B.

Mikrokontroler je moguće resetovati pritiskanjem tastera S1.

2. Portovi B, C, D

Ukoliko se ne koriste ugrađene periferije, drugi uređaji koji se žele koristiti se mogu povezati preko portova B, C, D. Svaki port je povezan na 10-pinski konektor. Na ovaj način je moguće povezati LCD displej, obrtni enkoder itd. sa mikrokontrolerom.

3. Napajanje od 5V

Moguće je priključivanje na DC ali i na AC izvor zbog upotrebljenog Grecovog spoja. Ulazni napon je moguće povezati na džek 2.5 mm za napajanje ili na screw terminal. Napajanje je moguće uključivati i isključivati pomoću SW1. Napajanje je stabilisano pomoću IO 7805. Kada je napajanje uključeno crvena LED6 dioda svetli.

4. Četiri LED diode
Četiri zelene LED diode je moguće spojiti na port D pomoću džampera JMP6-9.

5. Četiri tastera
Četiri tastera su spojeni na port B.

6. Piezo element
Piezo zvučnik je moguće povezati na pin PB1 pomoću džampera JMP5.

7. ADC mogućnosti

Mikrokontroler ima ugrađeni 10 bitni AD konvertor. Na ploči se nalazi LC filtar za napajanje od ADC-a. Moguće je korišćenje interne ili eksterne reference. Trimer R2 je povezan sa Aref ulaza za upotrebu sa eksternom referencom.

8. Potenciometar
Za simulaciju različitih ADC ulaznih napona trimer R1 može biti povezan sa PC1 preko džampera JMP12

9. Temperaturni senzori

Ukoliko se želi upotreba temperaturnih senzora , moguće je temperaturni senzor povezati sa analognim ili PWM izlazom. Temperaturni senzor sa analognim izlazom može se povezati sa PC0 (ADC0) pomoću džampera JMP11.

10. RS232

Standardni serijski interfejs se nalazi na ploči. Korišćen je čip MAX232 koji ima dve risiver i dve transmiter linije. Možete povezati RXD i TXD RS232 sa RXD i TXD-om mikrokontrolera koristeći konfiguracioni konektor. RTS i CTS RS232 mogu se povezati sa PD6 i PD7 preko JMP3 i JMP4 džampera. Pogledati odeljak za konfiguracioni konektor.

11. Konfiguracioni konektor
Konfiguracioni konektor dozvoljava povezivanje različitih I/O pinova mikrokontrolera sa RS232 linijom ili sa screw teminalom.

12. Screw terminal
Screw terminal omogućava jednostavno povezivanje sa mikrokontrolerom.

13. ISP

Razvojna ploča sadrži interfejs za serijski port kako bi omogućila direktno programiranje (in-system programming – ISP). Mikrokontroler je moguće programirati preko RS232 serijskog porta koristeći program Pony Prog ili Avrdude (ponyser). Kako bi se izbegla interferencija sa RS232 signalima moguće je vršiti diskonektovanje pomoću 4066 svičeva. Ove svičeve je moguće zatvoriti ručno pomoću SW2 ili automatski kada se aktivira reset (korišćenjem džampera JMP13).

Autor ovog projekta je Miroslav Batek.

Ukoliko imate pitanja vezana za realizaciju ovog projekta možete ga kontaktirati putem njegove e-mail adrese : diy4fun@gmail.com

a detaljnije ovaj i druge autorove projekte možete pogledati na njegovoj blog stranici: http://diy4fun.blogspot.com/

The post ATmega48/88/168 razvojni sistem appeared first on Automatika.rs.

Programabilni logički kontroler (PLC)

Jovančić Dubravka — Sun, 18 Jan 2009 12:08:29 +0000

Zbog svoje rasprostranjene upotrebe u vrlo širokom spektru aplikacija koje obuhvataju automatizaciju, PLC je jedan od uređaja koji su tokom godina zauzeli značajno mesto u okviru sistema upravljanja. Koristi se u slučajevima kada je potrebno upravljanje u realnom vremenu, dizajniran je za specifične potrebe koje se javljaju kod upravljanja u realnom vremenu i u skladu sa različitim potrebama koje se javljaju usled različitih aplikacija i različitih zahteva uslovljenih samim mestom primene, što ga čini univerzalnim i vrlo fleksibilnim kontrolerom koji je lak za programiranje, jer ne zahteva veliko predznanje o samoj arhitekturi ovog digitalnog računara. Više o ovoj temi možete pročitati u okviru daljeg teksta koji je potpunosti preuzet iz skripte prof. dr Srbijanke Turajlić, za predmet Upravljanje u realnom vremenu, Elektrotehničkog fakulteta, Univerziteta u Beogradu.

Prema standardizaciji Udruženja proizvođača električne opreme (The National Electrical Manufacturers Association -NEMA) programabilni logički kontroler je definisan kao:

“Digitalni elektronski uređaj koji koristi programabilnu memoriju za pamćenje naredbi kojima se zahteva izvođenje specifičnih funkcija, kao što su logičke funkcije, sekvenciranje, prebrojavanje, merenje vremena, izračunavanje, u cilju upravljanja različitim tipovima mašina i procesa preko digitalnih i analognih ulazno-izlaznih modula.”

Prvobitno PLC je zamišljen kao specijalizovani računarski uredjaj koji se može programirati tako da obavi istu funkciju kao i niz logičkih ili sekvencijalnih elemenata koji se nalaze u nekom relejnom uređaju ili automatu. Postepeno, obim i vrsta operacija koju može da obavi PLC proširena je uključivanjem složenijih funkcija potrebnih za direktno digitalno upravljanje nekim sistemom. Međutim, nezavisno od repertoara funkcija, od samog početka projektovanja PLC-a, vodilo se računa o tome da on treba da radi u krajnje nepovoljnim klimo-tehničkim uslovima koji vladaju u industrijskom okruženju i da treba da bude dovoljno fleksibilan u smislu prilagođavanja različitim izmenama na procesu. Otuda je PLC projektovan kao izuzetno pouzdan modularan uređaj koji se veoma lako održava i programira. Pored toga, najveći broj metoda za programiranje PLC-a zasniva se na grafičkom metodu -lestvičasti logički dijagram (ledder programiranje) – koji je već dugi niz godina u upotrebi u industriji pri projektovanju logičkih i sekvencijalnih relejnih uređaja.

Procesorski modul sadrži centralnu jedinicu i memoriju. U okviru ovog modula smeštaju se i program i podaci i odatle se upravlja radom celog sistema. Ulazni moduli sadrže digitalne i analogne ulaze preko kojih se primaju signali sa senzora i druge merne opreme. Upravljački i indikatroski signali koji se izračunavaju u PLCu, prenose se na izvršne organe preko izlaznih modula koji sadrže digitalne i analogne izlaze. Specijalni U/I moduli obuhvataju opremu koja obavlja određene funkcije, kao što su brzi brojač, “inteligentna” merna oprema, pozicioni servo sistem, PID regulator itd. Komunikacioni moduli obezbeđuju spregu sa računarskim uređajima u mreži i/ili operatoriskim uredjajima preko kojih se PLC programira i nadzire njegov rad.

PLC se razlikuje od računarskog sistema opšte namene po tome što nema spoljnu memoriju (diskove), kao i niz standardne ulazno/izlazne opreme. Pored toga, njegov operativni sistem je jednostavniji i pruža komparativno manje mogućnosti od računara opšte namene. Zapravo, PLC je koncipiran i projektovan za jedan relativno uzan i jasno definisan obim poslova vezanih za nadzor i upravljanje pojedinim uređajima, što je rezultovalo u njegovoj izuzetnoj efikasnosti i jednostavnosti. U izvesnom smislu, područje primene PLC-a isto je kao i za specijalizovane mikroračunarske kontrolere ili signal procesore. Ključna razlika leži u činjenici da korišćenje PLC-a ne zahteva od korisnika gotovo nikakvo predznanje o arhitekturi mikroračunarskih sistema i programiranju. Drugim rečima, korisnik PLC-a je u najvećoj mogućoj meri oslobođen rešavanja različitih problema vezanih za čisto računarski aspekt, kao što su promena ili dodavanje U/I jedinica, vezivanje u računarsku mrežu, razmena podataka i sl. i može da se u punoj meri koncentriše na projektovanje same aplikacije.

Može se slobodno reći da se PLC od svih drugih računarskih uređaja slične namene razlikuje po svom operativnom sistemu, koji je skrojen tačno za određenu vrstu primene. Naime, pretpostavlja se da će u svojoj osnovnoj formi PLC biti korišćen za realizaciju izvesnih funkcija koje periodično preslikavaju signale sa merne opreme u signale koji se prenose na aktuatore. Otuda se od PLC-a očekuje da periodično očitava (unosi) signale sa senzora, izvršava određen broj aritmetičko-logičkih operacija (u skladu sa zadanom funkcijom) čiji rezultati se prenose na izvršne organe ili neke druge indikatorske uređaje. Pored toga, sa istom ili nekom drugom učestanošću, PLC treba da održava komunikaciju (razmenjuje podatke) sa nekim drugim računarskim sistemima u mreži. Polazeći od ovog zahteva, operativni sistem PLC-a projektovan je tako da, u toku rada sistema, automatski obezbedi ciklično ponavljanje navedenih aktivnosti (Sken ciklus).

Sken ciklus započinje sa ulaznim skenom u okviru koga PLC očitava sadržaj ulaznih linija (registara ulaznih modula). Očitani podaci se prenose u odredjeno područje memorije – slika ulaza. Zatim se aktivira programski sken u okviru koga procesor izvršava programske naredbe kojima su definisane odgovarajuće aritmetičko-logičke funkcije. Podaci (operandi) koji se koriste u programskim naredbama uzimaju se iz memorije i to iz područja označenog kao slika ulaza (ako su operandi ulazni podaci) ili iz područja gde se smeštaju interne promenljive. Rezultati obrade se smeštaju u posebno područje memorije – slika izlaza. Ovde je važno da se istakne da se pri izvršavanju programskih naredbi ne uzimaju podaci disrektno sa ulaznih modula, niti se rezultati direktno iznose na izlazne module, već program razmenjuje podatke isljučivo sa memorijom. Po završetku programskog skena, operativni sistem PLC-a aktivira izlazni sken u okviru koga se podaci iz slike izlaza prenose na izlazne linije (registre izlaznih modula). Četvrti deo sken ciklusa – komunikacija – namenjen je realizaciji razmene podataka sa uređajima koji su povezani sa PLC-om. Nakon toga operativni sistem dovodi PLC u fazu održavanja u okviru koje se ažuriraju interni časovnici i registri, obavlja upravljanje memorijom, kao i niz drugih poslova vezanih za održavanje sistema, o kojima korisnik i ne mora da bude informisan. U zavisnosti od tipa procesora ulazni i izlazni sken ciklus izvršavaju se u vremenu reda milisekundi (od 0.25 ms do 2.5 ms).

Više o programabilnim logičkim kontrolerima moete saznati ovde.

Tekst je preuzet iz skripte prof. dr Srbijanke Turajlić za predmet Upravljanje u realnom vremenu, na Elektrotehničkom fakultetu, Univerziteta u Beogradu. Iz originalnog teksta su izostavljene pojedine slike, a dalja objašnjenja pojmova korišćenih u ovom uvodnom tekstu možete naći u pomenutoj skripti.

The post Programabilni logički kontroler (PLC) appeared first on Automatika.rs.

Mikroskopske ruke za pravljenje mašina sutrašnjice

Jovančić Dubravka — Sat, 17 Jan 2009 00:00:00 +0000

Dvojica inženjera iz Merilenda su u svom radu opisali razvoj mikroskopskih, hemijski upravljanih robotskih „ruku“ koje mogu da uzimaju i pomeraju male objekte. Njihov pronalazak, iako više podseća na priču iz oblasti naučne fantastike, predstavlja značajan pomak za oblasti mikro-proizvodnje i korišćenje u laboratorijama za precizno i jednostavnije rukovanje malim objektima. Rad o ovim, kako ih autori rada nazivaju „mikrohvatačima“, je objavljen u časopisu Journal of the American Chemical Society.

U svojoj studiji ova dvojica inženjera, zajedno sa svojim timom, izlažu da su dugo pokušavali da razviju hemijski trigerovane mikroskopske uređaje koji bi mogli da manipulišu malim objektima precizno. Iako su drugi naučnici pokušavali da naprave prototipove sličnih „hvatača“ u laboratorijama, ovi uređaji su uglavnom zahtevali upotrebu baterija i žica, što ih je činilo teškim za umanjivanje i manevrisanje u malim prostorima.

Uređaj koji su ova dvojica inženjera razvili su mali tanki „mikrohvatači“ oblikovani kao šake koje rade bez upotrebe struje. Prečnik kada su potpuno otvorene im je 0.03 inča, što je manje od prečnika zrna peska, a napravljene su od nikla presvučenog slojem zlata sa šest šiljastih prstiju na metalnom dlanu. Dodavanjem određenih hemikalija izaziva se otvaranje ili zatvaranje ove šake. Tokom laboratorijskog proučavanja, autori ovog rada su demonstrirali da ova mikro-šaka može da uhvati tanke cevčice ili perlice stakla i da ih premesti na udaljeno mesto pomoću magneta, što pokazuje potencijal ove šake u operacijama koje su esencijalne u procesu proizvodnje a koje sve uglavnom obuhvataju uzimanje predmeta i njihovo premeštanje.

Takođe, autori naglašavaju da je ovo korak napred u procesu razvijanja Mikro Hemijsko Mehaničkih Sistema (Micro Chemo Mechanical Systems – MCMS), nasuprot Mikro Elektro Mehaničkim Sistemima (Micro Electro Mechanical Systems – MEMS). Osnovna razlika je u načinu pokretanja ovih uređaja, jer se MCMS uređaji pokreću hemijski, a MEMS strujom.

The post Mikroskopske ruke za pravljenje mašina sutrašnjice appeared first on Automatika.rs.