کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

معرفی کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

کتاب الکترونیکی «مکاترونیک و سیستم‌های هوشمند در ماشین‌های برون جاده‌ای» (Mechatronics and Intelligent Systems for Off-road Vehicles) نوشتهٔ «فرانسسکو روویرا ماس»، «جین ژانک» و «آلن سی. هانسن» با ترجمهٔ عبداله ایمان‌مهر و نشر دانشگاه اراک، به بررسی فناوری‌های نوین مکاترونیک و کاربرد سیستم‌های هوشمند در ماشین‌آلات کشاورزی و صنعتی خارج از جاده می‌پردازد. این کتاب به‌ویژه برای دانشجویان و پژوهشگران حوزه‌های مهندسی مکانیک، مکانیک بیوسیستم و اتوماسیون صنعتی تدوین شده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

این کتاب به عنوان یکی از منابع تخصصی در زمینهٔ مکاترونیک و سیستم‌های هوشمند، به بررسی روند تحول ماشین‌های برون جاده‌ای از مکانیکی تا هوشمند می‌پردازد. نویسندگان با تکیه بر تجربیات و پژوهش‌های خود، سیر تاریخی و فنی اتوماسیون در ماشین‌آلات کشاورزی و صنعتی را ترسیم می‌کنند. اثر حاضر ابتدا مفاهیم پایه‌ای مکاترونیک و اجزای اصلی آن را معرفی می‌کند و سپس به نقش حسگرها، محرک‌ها، میکروپردازنده‌ها و نرم‌افزارهای کنترلی در طراحی و عملکرد ماشین‌های هوشمند می‌پردازد. کتاب به طور ویژه بر کاربردهای عملی این فناوری‌ها در تراکتورها، کمباین‌ها و سایر وسایل نقلیه کشاورزی تمرکز دارد و چالش‌های پیاده‌سازی، ایمنی و قابلیت اطمینان این سیستم‌ها را نیز بررسی می‌کند. همچنین، مباحثی مانند رباتیک کشاورزی، ناوبری خودکار، بینایی ماشین و ترکیب حسگرها برای افزایش دقت و کارایی ماشین‌آلات، از جمله موضوعات کلیدی این کتاب هستند. این اثر در دوره‌ای نوشته شده که فناوری‌های هوشمند به سرعت در حال ورود به حوزه کشاورزی و صنایع وابسته‌اند و نیاز به منابع جامع و به‌روز در این زمینه بیش از پیش احساس می‌شود.

خلاصه کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

کتاب «مکاترونیک و سیستم‌های هوشمند در ماشین‌های برون جاده‌ای» با مروری بر تاریخچه و سیر تکامل ماشین‌آلات کشاورزی آغاز می‌شود و نشان می‌دهد چگونه فناوری‌های نوین، از جمله رباتیک و هوش مصنوعی، به تدریج جای خود را در این حوزه باز کرده‌اند. نویسندگان ابتدا به معرفی اجزای اصلی یک سیستم مکاترونیکی می‌پردازند: فرآیندهای مکانیکی و الکترومکانیکی، حسگرها، محرک‌ها، میکروپردازنده‌ها و نرم‌افزارهای کنترلی. سپس، نقش این اجزا در یکپارچه‌سازی طراحی و تولید ماشین‌آلات هوشمند بررسی می‌شود. در ادامه، کتاب به انواع وسایل نقلیه برون جاده‌ای و تفاوت‌های آن‌ها با ربات‌های صنعتی و خانگی اشاره می‌کند. بخش مهمی از اثر به معرفی حسگرهای مختلف (مانند حسگرهای موقعیت، سرعت، لیدار، دوربین‌های حرارتی و مادون قرمز) و کاربرد آن‌ها در ناوبری، تشخیص موانع و افزایش ایمنی ماشین‌آلات اختصاص یافته است. همچنین، مباحثی مانند دینامیک وسیله نقلیه، هندسه فرمان‌گیری، نیروها و گشتاورها، و نقش سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) در هدایت دقیق ماشین‌ها به تفصیل شرح داده می‌شود.کتاب به چالش‌های عملی پیاده‌سازی سیستم‌های هوشمند، از جمله شرایط محیطی، استحکام سخت‌افزاری، و نیاز به ترکیب داده‌های چند حسگر برای افزایش دقت و قابلیت اطمینان نیز می‌پردازد. در نهایت، مطالعهٔ موردی‌هایی از کاربرد بینایی ماشین، ناوبری خودکار و کنترل منطق فازی در ماشین‌های کشاورزی ارائه شده تا خواننده با نمونه‌های واقعی و کاربردی این فناوری‌ها آشنا شود.

چرا باید کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای را خواند؟

این کتاب با تمرکز بر کاربردهای عملی مکاترونیک و سیستم‌های هوشمند در ماشین‌آلات کشاورزی و صنعتی، به خواننده امکان می‌دهد با فناوری‌های روز دنیا در زمینه اتوماسیون، رباتیک و هوش مصنوعی آشنا شود. اثر حاضر با ارائهٔ مثال‌های واقعی و تحلیل چالش‌های فنی، دید جامعی نسبت به طراحی، پیاده‌سازی و بهینه‌سازی ماشین‌های برون جاده‌ای هوشمند ارائه می‌دهد. مطالعه این کتاب می‌تواند به دانشجویان و مهندسان کمک کند تا درک عمیق‌تری از روندهای نوین در صنعت کشاورزی و راهکارهای افزایش بهره‌وری و ایمنی به دست آورند.

خواندن کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی مکانیک، مکانیک بیوسیستم، مهندسی برق، رباتیک و اتوماسیون صنعتی مناسب است. همچنین برای مهندسان و فعالان حوزه کشاورزی که به دنبال راهکارهای نوین برای افزایش دقت، ایمنی و کارایی ماشین‌آلات خود هستند، مفید خواهد بود.

فهرست کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

فصل ۱: مقدمه‌ای بر تکامل وسایل نقلیه برون جاده‌ای و ورود فناوری‌های هوشمند؛ معرفی مفاهیم پایه مکاترونیک و رباتیک کشاورزی، کاربردها و مزایای ماشین‌های خودکار، انواع وسایل نقلیه و اجزای اصلی سیستم‌های هوشمند.فصل ۲: دینامیک وسیله نقلیه برون جاده‌ای؛ بررسی نیروها، گشتاورها، هندسه فرمان‌گیری و تاثیر تایرها بر کشش و لغزش.فصل ۳: سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS)؛ نیازهای موقعیت‌یابی، خطاها و استانداردهای هدایت خودکار، ایمنی و سیستم‌های مختصات میدانی.فصل ۴: آگاهی محلی و بینایی ماشین؛ معرفی حسگرهای فراصوت، لیدار، دوربین‌های تک‌چشمی و چندطیفی، الگوریتم‌های پردازش تصویر و چالش‌های بینایی ماشین.فصل ۵: بینایی سه‌بعدی و نقشه‌برداری؛ هندسه استریو، دوربین‌های فشرده، آنالیز فضای سه‌بعدی و مطالعهٔ موردی‌های هدایت ماشین با بینایی استریو.فصل ۶: سیستم‌های ارتباطی و شبکه‌های حسگر؛ بررسی کامپیوترهای پردازشگر، واسط‌های دیجیتال، شبکه‌های بی‌سیم و پروتکل‌های ارتباطی در ماشین‌های هوشمند.فصل ۷: کنترل فرمان‌گیری و منطق فازی؛ کالیبراسیون حسگرها، مدارهای هیدرولیکی، کنترل منطق فازی و طراحی ایمن فرمان‌گیری خودکار.فصل ۸: طراحی سیستم‌های کاملاً هوشمند؛ ترکیب حسگرها، الگوریتم‌های ناوبری، ایمنی و اجتناب از موانع، و راهکارهای طراحی سیستم‌های هوشمند در ماشین‌آلات برون جاده‌ای.

بخشی از کتاب مکاترونیک و سیستم های هوشمند در ماشین های برون جاده ای

«ماشین‌های موتوری پس از اختراع بلافاصله در جوامع کشاورزی پذیرفته نشدند، بلکه زمان لازم بود تا پیشرفت‌های فنی بیشتری برای کاربران فراهم گردد تا این فناوری جدید را بپذیرند. یک صد سال پس از این تحول صنعتی، رباتیک میدانی و اتوماسیون وسایل نقلیه، جهش دیگری را در فناوری کشاورزی پدید آوردند. به هر حال، علی‌رغم این واقعیت که این فناوری هنوز نوبنیاد است، ثمرات قابل توجهی مانند کاربردهای اساسی در ارتباط با مفهوم جدید کشاورزی دقیق به بار آورده است. پیشرفت‌های متعددی در پیدایش و سپس رشد در زمینه وسایل نقلیه هوشمند سهم داشته‌اند، ازجمله: افزایش سریع قدرت محاسباتی (از نظر سرعت و ظرفیت ذخیره‌سازی)، پدید آمدن قطعات الکترونیکی و مجموعه‌های غنی از حسگرها که اکثر آنها نسبتاً ارزان قیمت هم هستند و فراگیرشدن سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی مانند GNSS. مشاهده دقیق کابین یک تراکتور یا دروگر مدرن تعداد انبوهی از کنترل‌کننده‌های الکترونیکی، چراغ‌های هشداردهنده و حتی صفحات نمایشی لمسی را آشکار می‌کند. پیش از این وسایل نقلیه هوشمند را تحت عنوان ربات‌های کشاورزی و جنگل‌داری می‌دانستند که منجر به ایجاد نسل جدیدی از تجهیزات برون جاده‌ای با هدف «ارائه توان مبتنی بر هوش» گردید.»