:

زمانبندی در اوایل قرن گذشته با مطالعات صورت گرفته توسط هنری گانت و سایر پیشگامان در کانون توجه قرار گرفت.با این وجود سالها به طول انجامید تا اولین تحقیقات در حوزه زمانبندی انتشار یابد.در سالهای آغازین دهه پنجاه میلادی مطالعاتی در زمینه توالی عملیات که انگیزه آنها از زمانبندی تولید ناشی  می شد منجر به ارائه الگوریتمهای مهمی چون قاعده جانسون برای مسئله سیستم کارگاه جریانی ، قاعده زودتر موعد تحویل برای کمینه سازی زمان تاخیر بیشینه و قاعده کوتاه ترین زمان پردازش با هدف کمینه سازی زمان جریان میانگین شد.در طول دهه شصت با پدید آمدن مسائل پیچیده تر تعداد قابل ملاحظه ای از تحقیقات به روشهای دقیق چون برنامه ریزی خطی و برنامه ریزی پویا معطوف شد.پس از انتشار مقاله مشهور ریچارد کارپ]1[در زمینه نظریه پیچیدگی ،محققان دریافتند که الگوریتم دقیق در مدت زمان معقول قادر به یافتن جواب بهینه در مسائل پیچیده نیستند و در نتیجه در طول دهه هفتاد میلادی بخش عمده تحقیقات بر روی سلسله مراتب پیچیدگی مسائل زمانبندی متمرکز شد

ون-کیانگ زایو و چانگ لانلی[17]، به بررسی  روشهای تقریبی برای تخصیص موعد تحویل مشترک به کارها و زمانبندی آنها در مسأله ماشین های موازی پرداختند. هدف، تخصیص موعد تحویل کارها می باشد، بطوریکه مجموع وزنی موعد تحویل، کل زود کرد و کل دیر کرد کمینه گردند.

زایو کینگ کی و زایان زو[18]، مسأله زمانبندی تک ماشینه با زمان پردازش احتمالی با توزیع نمایی و موعد تحویل احتمالی، با هدف کمینه کردن مجموع هزینه های وزنی دیر کرد و زود کرد را بررسی کرده اند. در این مسأله خرابی ماشین[1] جزو فرضها بوده و مسأله با روش برنامه ریزی پویا حل شده است.

محسن الحافی[19] مسأله زمان انتظار[2] بهینه را در سیستم های تولیدی جزء به جزء[3]، با معیار هزینه های زود کرد و دیر کرد را بررسی کرد. مسأله مذکور شامل N مرحله است که زمان انتظار پشت هر مرحله احتمالی است. هدف در اینجا پیدا کردن زمان های انتظار بهینه بوده، بطوریکه هزینه های دیر کرد و زود کرد کمینه شوند. سانجی رادها کریشنان و جزی ا.ونتورا[20]، مسأله زمانبندی ماشین های موازی با معیار هزینه زود کرد و دیر کرد با زمان های آماده سازی وابسته به توالی با رویکرد فراابتکاری پازپخت شبیه سازی شده حل کرده اند.

شریکانت س.پالواکر و سوریا د.لیمان[21]، مسأله زمانبندی با n کار که هر کدام شامل یک عملیات بر روی هر ماشین بوده را با معیار هزینه های دیر کرد و زود کرد بررسی کرده اند. در این مسأله شکستگی کار مجاز نبوده و پارامترهای موعد تحویل و زمان پردازش معین می باشند. هدف در اینجا تعیین تعداد ماشین ها می باشد، بطوریکه هزینه های زود کرد و دیر کرد کمینه گردد.

2-2- مروری بر رویکرد و اصول سیستم تولیدی JIT

امروزه با پیشرفت روز افزون تکنولوژی، متنوع شدن نیازها و خواسته های مشتریان حرکت به سوی ساخت و تولید بر اساس سفارش

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 مشتری، محیط رقابتی را در بین شرکت های تولیدی ایجاد و بالطبع مشکلاتی را گریبان گیر آنها نموده است. تولید کنندگان به دنبال سیستم های تولیدی هستند که نیازهای مشتریان نظیر کاهش قیمت، تنوع محصولات، دقت و کیفیت بالا را برآورده سازند. موفق بودن JIT بستگی زیادی به میزان ضایعات ایجاد شده طی فرایند تولید دارد؛ اگر در مرحله ای از تولید ضایعاتی رخ دهد، فرایند های بعدی با مشکل روبرو خواهند شد و کل سیستم دچار اختلال خواهد شد. لذا لازمه ی این سیستم این است که خود کارگران اصلاح کننده سیستم باشند و ضایعات را در حین تولید کشف کرده و نسبت به اصلاح سیستم چه مربوط به ماشین آلات باشد و چه مربوط به کارگران اقدام نمایند[22].

• تقاضا برای تولید یک عامل بسیار مهم دیکر در سیستم تولید JIT است. تولید زمانی انجام خواهد شد که سفارش از مشتری گرفته شود به همین خاطر این سیستم تولید را اصطلاحا سیستم کشش تولید “تقاضا” نیز نامیده اند، زیرا تا مشتری تقاضا نکند تولیدی انجام نمی شود و لذا عکس سیستم تولیدی سنتی است که در آن مواد تا حد ممکن به فرایند تولید تزریق می شود و فرایند نیز تا حد ممکن تولید می کرد. زیرا هدف این است که مواد خام و قطعات تولیدی فقط در زمان مصرف این مواد و قطعات در فرایند تولید، از فروشندگان تحویل گرفته می شود.

• میزان موجودی ها اعم از مواد اولیه، موجودی های نیمه ساخته، کالا و مواد ساخته شده باید تا حد ممکن در سطح بسیار پایین “حتی در حد صفر” نگه داشته شود. مواد فقط زمانی که به آن نیاز است از فروشندگان مواد دریافت شود. میزان اقدام به تولید به نحوی انتخاب می شود که از به وجود آمدن کار در جریان ساخت جلوگیری شود. سیستم تولید JIT بر این اساس بوده که در تولید یک محصول یکسری فعالیتهایی وجود دارد که هیچ گونه ارزشی به محصول تولید شده نمی دهند بلکه فقط هزینه های آن را بالا می برند و از طرفی بعضی از فعالیتها هستند که از ابتدا تا انتها در جهت افزایش ارزش محصول هستند، فعالیتهای غیر ارزشی مثل هزینه های انبارداری، هزینه های راه اندازی دستگاهها و ماشین آلات، فعالیتهای مربوط به بازرسی مواد و کنترل کیفیت محصول، زمانی که کارگران و ماشین آلات بیکار هستند و فعالیتهای ارزشی همان فعالیتهایی است که مستقیما بر روی محصول و در جهت پردازش و تکمیل آن انجام می شود. این فعالیتها اگر انجام نشود محصول نیز به وجود نخواهد آمد، در صورتیکه در خصوص فعالیتهای نوع اول “غیر ارزشی” وجود یا حذف آن اثری بر به وجود آمدن یا نیامدن محصول ندارد.

• رویکرد پایانی که می خواهیم به آن اشاره کنیم، رویکرد مدیریت کیفیت در سیستم JIT است. این رویکرد بر این امر اشاره دارد که سیستم تولیدی JIT صرف نظر از سایر رویکردهایش گامی اثر بخش در کنترل هزینه های محصول است بدون اینکه از کیفیت محصول کاسته شود. این امر تا حدی از طریق ارتباط دائمی با تعدادی محدود از فروشندگان منتخب میسر می شود. این ارتباط از این جهت مهم است که برای رسیدن به کیفیت بالا و بلند مدت، لازم است مواد با کیفیت و بدون نقص دریافت شود حتی اگر قیمت خرید این مواد کم ترین نباشد. بنابراین اگر کیفیت مطرح است هزینه مواد خام نباید فاکتور مهم و تعیین کننده ای در انتخاب فروشندگان مواد اولیه باشد. در حقیقت قیمتهای خرید بالاتر، در بلند مدت باعث بهبود کیفیت و صرفه جویی در هزینه ها می شود. برای نمونه اگر یک فروشنده مواد اولیه توانایی تحویل مواد با کیفیت را به طور دائمی تضمین کند از این بابت تولید کننده می تواند زمان صرف شده و به تناسب آن هزینه هایش در بازرسی و آزمایش مواد را کم کند. از طرفی بالا بردن کیفیت علاوه بر برقراری ارتباط با فروشندگان، با عامل مهمتری همچون استقرار موفق سیستم JIT نیز بستگی دارد.

به طور کلی، توابع هدفی که محققان در ادبیات تولید بهنگام به کار می برند را می توانیم به دو دسته اصلی تقسیم کنیم؛ مدل کلاسیک و مدل غیر کلاسیک. بعضی از محققان این تقسیم بندی را به این صورت توضیح داده اند که اگر در محیط JIT، حین انجام کارها، شکست در کارها مجاز نباشد(زمانبندی بدون قطعی کار) مدل مربوطه جزو مدلهای کلاسیک به حساب می آید و اگر شکست در کار مجاز باشد، این مدل از زمانبندی جزو مدلهای غیر کلاسیک به حساب می آید.

هدف نهایی بنگاه­های اقتصادی و تولیدکنندگان، کسب سود بیشتر است. توانایی مدیریت در به کارگیری منابع شرکت جهت کسب سود از اهمیت به سزایی برخوردار است. یکی از اهرم­هایی که مدیران جهت افزایش فروش و سودآوری و معرفی محصولات و خدمات در سطح ملی و بین­المللی از بهره می­گیرند، تبلیغات است. مدیران موفـق بـه قـدرت تبلیغات پی بـرده و از آن بـه درستی استفاده می­کنند.

پس از انقلاب صنعتی، به دلیل بالا رفتن حجم تولیدات، دیگر فروش مقوله­ی راحتی نبود؛ زیرا اولا،ً به دلیل تولید انبوه، تمایز بین محصولات تولیدی از میان رفت و بیشتر محصولات، استاندارد و مشابه هم شدند. ثانیاً، به دلیل افزایش فاصله­ی بین تولیدکننده و مصرف­کننده، اطلاعات محصولات و خدمات مانند گذشته به آسانی در اختیار مصرف­کنندگان قرار نمی­گرفت. لذا نیاز به کانال ارتباطی جدیدی احساس شد. با اختراع ماشین چاپ و سپس رادیو و تلویزیون و دیگر رسانه­های جمعی، تبلیغات رشد بیشتری یافت، به طوری که امروزه بشر شاهد بمباران تبلیغاتی است. در این وضعیت، باید توجه شود که در شرایطی که همه با صرف هزینه­های گزاف در حال تبلیغ هستند، باید قبل از آن­که هزینه­های زیادی صرف تبلیغات شود، از میزان اثربخشی آن فعالیت­ها اطمینان حاصل کرد (گرگی­زاده، 1389).

در این تحقیق سعی شده است تا به این سوال پاسخ داده شود که آیا تبلیغات برجذب مشتری و فروش محصولات موثر است یا خیر؟ نتیجه­ی

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 این تحقیق می­تواند کاربردی عملی ارائه نماید و هم چنین راهگشایی برای تحقیقات آتی در منطقه­ی خوزستان در این زمینه باشد.

1-2-بیان مساله­ ی تحقیق

در سال­های اخیر، شدت رقابت­های تجاری و پیچیدگی­ها و عدم اطمینان­های ناشی از آن موجب شده است تا مدیریت شركت­ها نسبت به صرف منابع مالی و غیرمالی خود حساس­تر باشند و تمام سعی­شان این باشد كه منابع را در جایی صرف كنند كه برای شركت ایجاد ارزش كند. یكـی از فعالیت­هایی كه بـرای شركت­ها ارزش ایجاد می­كند، فعالیت­های بازاریابی است (گوپتا[1]، 2008).

فعالیت­های بازاریابی را می­توان ناشی از عوامل مختلفی مانند محصول، مکان، شناخت رقبا، تبلیغات، بازار و … دانست. یكی از اجزای با اهمیت فعالیت­های بازاریابی، تبلیغات[2] است. تبلیغات یكی از ملموس­ترین و گران­ترین فعالیت­های بازاریابی است. هم متخصصان بازاریابی و هم متخصصان اقتصادی و مالی می­خواهند اطلاع یابند كه آیا تبلیغات در محقق کردن اهداف شرکت­ها مؤثر واقع می­شود یا خیر؟ فعالیت­های بازاریابی، روی موفقیت فروش كالاها و محصولات در بازار، متمركز شده­اند. همچنین، مدیران ارشد بنگاه­های اقتصادی دریافته­اند كه هدف نهایی بازاریابی، كمك به افزایش فروش و در نهایت افزایش بازده سهامداران است (مارگی و دیگران[3]، 2005).

ای باشد برای اخذ تصمیم یا تصمیم های دیگر.

بیشتر افراد بر این باورند که زندگی آن قدر پیچیده است که برای حل مسائل آن باید به شیوه های پیچیده تفکر روی آورد با این وجودفکر کردن حتی به شیوه های ساده نیز مشکل است.پس اگر بررسی چند ایده ی ساده در یک زمان، نیازمند تلاش زیاد باشد چگونه می توان مسائل پیچیده را درک نمود؟

آن چه ما بدان نیازمندیم شیوه برای فکر کردن نیست، زیرا حتی تفکر ساده،خود بسیار مشکل ساز است و باید چهارچوبی وجود داشته باشد که ما را قادر سازد تا در خصوص مسائل پیچیده به شیوه ای ساده بیاندیشیم. ازاین رو است که تکنیک های تصمیم گیری فازی مطرح شده است.

1-3 اهداف تحقیق :

هدف از اجرای این تحقیق ارائه سیستمی با نامSPPبرای کمک به تصمیماتی است که هم از ضررهای خریدار جلوگیری کند و هم شرکت تولید کننده محصولات خود را به مشتریان به درستی معرفی کرده و زمینه ساز شرایط برد-برد شود. در این معماری جدید که با استفاده ازمتد هایFTOPSISوFEDSSاز بین انبوه محصولات و امکانات مختلف در بازار بهترین و مناسب ترین محصول را از جهت معیارهای مختلف با همکاری خبرگان به ما پیشنهاد می‌کند. این معماری به دلیل استفاده از منطق فازی از عدم قطعیت و ابهام که در تعاملات انسانی وجود دارد پشتیبانی می‌کند و باعث ایجاد نتایج روشن ومنطقی می‌شود که در محیط‌های پیچیده با تعداد زیادی از معیارها و گزینه های مختلف

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 پاسخ‌های راضی کننده ای ارائه می‌دهد.

1-4 ضرورت انجام تحقیق :

امروزه خرید کالای مورد نظر به دلیل تنوع بسیار زیاد و حجم بالای محصولات گوناگون که روزبه روز رو به افزایش می باشند تبدیل به مشکلی برای اکثر خریداران شده است. داشتن اطلاعات کافی و سپس تصمیم گیری درست به ما کمک می کند در این بازار و محیط رقابتی عظیم و پیچیده که شرکت ها روزبه روز با مدل ها و محصولات گوناگون ورود پیدا می کنند با بینش و دیدی درست خواسته ها و نیاز خود را بشناسیم و اقدام به خرید کنیم.  البته با وجود بسترهایی مثل شبکه اینترنت اینامر آسان تر شده است اما به دلیل عدم آگاهی لازم خریدار از محصول مورد نظز خود فرایند تصمیم گیری را مشکل می کند و در نتیجه ممکن است باعث خرید محصول نامناسب و تحمل ضررهای اقتصادی برای خریدار شود و به این ترتیب ریسک بالایی را بوجود می آورد. با اتخاذ تصمیم های منطقی می توانیم از ضررهای مربوط به اجناس ناکارامد که مرتفع کننده نیازهای ما نیستند جلوگیری کنیم و از طرف دیگر کارخانه جات تولیدی هم با فروش راحت تر محصولات خود رضایت مشتریان را برای خود به ارمغان می آورند و نرخ بهره وری و تولید خود را افزایش می دهند.

در جهان و در کشور ما سیب‌زمینی یکی از محصولات زراعی اساسی به شمار می‌رود و هم اکنون یکی از مهم‌ترین مواد غذایی مردم کشور ایران است و بعد از غلات نیاز کشور به این محصول اساسی در درجه دوم اهمیت قرار دارد. با این حال، تولید داخلی سیب‌زمینی با توجه به افزایش مصرف آن در سال‌های اخیر پاسخگوی نیازهای فعلی کشور نیست و در بعضی سال‌ها با کمبود آن مواجه می‌شویم. نیاز روز افزون کشور به این ماده غذایی در سال‌های گذشته موجب افزایش قیمت آن در بازار شده و دولت را در برخی موارد به سهمیه‌ بندی آن مجبور کرده است. در دنیای کنونی سیب‌زمینی یکی از با ارزش‌ترین مواد غذایی است. از نظر اهمیت غذایی سیب‌زمینی نسبت به غلات، انرژی بیشتری در واحد سطح تولید می‌کند، زیرا عملکرد متوسط گندم چهار تن در هکتار و سیب‌زمینی 25 تن در هکتار است و با توجه به این‌ که حدود 75 درصد وزن سیب‌زمینی را آب و فقط 25 درصد آن را ماده خشک تشکیل می دهد، باز هم 25/6 تن مواد غذایی خشک در هکتار تولید می‌کند که حدود 50 درصد بیشتر از عملکرد گندم است. با توجه به این که 2/2 درصد ترکیبات غده‌ی سیب‌زمینی را پروتئین و نزدیک به 20 درصد آن را ماده‌ی قندی تشکیل می‌دهد، بنابراین از یک هکتار با تولید حداقل 25 تن سیب‌زمینی، 550 کیلوگرم پروتئین و بالغ بر 80000 مگاژول انرژی تولید می‌شود که این مقدار در مقایسه با گندم و برنج خیلی بیشتر است. در آمریکای‌شمالی، ضرایب تولید ماده خشک سیب‌زمینی در واحد سطح نسبت به ماده خشک حاصل از گندم، جو و ذرت، به ترتیب 04/3، 68/2، 12/1 بیشتر است و بازده پروتئین در واحد سطح سیب‌زمینی در مقایسه با پروتئین حاصل از گندم، برنج و ذرت با ضرایب 02/2، 33/1 و 20/1 نیز بیشتر است. در ایران نیز استعداد بالقوّه‌ای در زمینه‌ی رشد این محصول وجود دارد که جانشین خوبی برای گندم است. در صورت مقایسه‌ی انرژی مواد پروتئینی و انرژی حاصل از سیب‌زمینی و گندم مشاهده می‌شود که توسعه کشت این محصول در ارتباط با کاهش واردات گندم اهمیت خاصی دارد. سیب‌زمینی در 130 کشور جهان جایی که سه چهارم جمعیت جهان زندگی می‌کنند در وسعتی حدود 20 میلیون هکتار کشت می‌شود. تولید سالانه‌ی آن 280 میلیون تن است که بعد از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول مهم جهان است و افزون بر مصرف غذایی برای تهیه بیش از 50 نوع فراورده شامل آرد، نان، الکل، وسایل آرایشی، شیرینی، کنسرو، چیپس، گلوکز و … استفاده می‌شود. سیب‌زمینی در بیشتر کشورهای صنعتی، توسعه یافته و در حال توسعه دارای جایگاه مهمی در بین محصولات کشاورزی است. بزرگترین تولیدکنندگان سیب‏زمینی در جهان، کشورهای چین، روسیه و هند می‏باشند. بر طبق آمار سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، ایران سیزدهمین تولیدکننده سیب‏زمینی در جهان است (مبلی و همکاران، 1388).

در ایران نیز توجه خاصی به کمیت و کیفیت تولید این محصول شده است. بر مبنای آمار بانک اطلاعات جهاد کشاورزی سطح برداشت سیب‌زمینی كشور در سال زراعی 89-1388 حدود 146 هزار هكتار برآورد شده كه 8/98 درصد آن آبی و بقیه به صورت دیم بوده است. استان همدان با 2/16 درصد اراضی سیب‌زمینی كشور در مقام نخست قرار دارد. استان‌های اردبیل، اصفهان، زنجان، آذربایجان‌شرقی و كردستان به ترتیب با 7/10، 10، 2/7، 6/6 و 6/6 درصد مقام های دوم تا ششم را به خود اختصاص داده‌اند. شش استان مزبور جمعاً 3/53 درصد اراضی سیب‌زمینی كل كشور را دارا هستند و 7/42 درصد بقیه در سایر استان‌ها برداشت شده است. میزان تولید سیب‌زمینی در كشور حدود 3/4 میلیون تن برآورد شده كه 6/99 درصد آن از اراضی آبی حاصل شده است. استان همدان با 5/23 درصد از تولید سیب‌زمینی كشور، مقام اول در تولید این محصول را به خود اختصاص داده است و استان‌های اردبیل، اصفهان، آذربایجان‌شرقی، كردستان و زنجان به ترتیب با 4/9، 2/8، 5/7، 5/7 و 3/6 درصد سهم در تولید سیب‌زمینی رتبه های دوم تا ششم را كسب كرده‌اند. شش استان مزبور جمعاً 4/62 درصد تولید سیب‌زمینی كشور را به خود اختصاص داده‌اند. عملكرد سیب‌زمینی آبی در كشور5/29445 كیلوگرم

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 و سیب‌زمینی دیم 3/9511 كیلوگرم در هكتار بوده است. بیشترین و كمترین راندمان تولید سیب‌زمینی آبی در استانهای همدان و قم به ترتیب با 1/42262 كیلوگرم و 1/6608 كیلوگرم در هكتار می‌باشد. بیشترین و كمترین عملكرد سیب‌زمینی دیم متعلق به استان‌های گیلان و مازندران به ترتیب با 3/21254 كیلوگرم و 7/8205 كیلوگرم در هكتار است. جدول 1-1 و شکل1-1 و 1-2 آمار سطح، تولید و عملکرد در هکتار سیب‌زمینی به تفکیک استان در سال زراعی 89- 1388 را نشان می‌دهد (آمارنامه کشاورزی، 1389).

1-2- گونه‌های سیب‌زمینی

سیب‌زمینی از جنس سولانوم[2] و از خانواده سولاناسه است که شامل 2000 گونه است و 8 گونه آن کشت می شود.

گونه ‌های سیب‌زمینی شامل:

1) سولانوم استنوتوموم[3]: اولین گونه از نظر شکل ظاهری است. در نواحی مرتفع کوهستانی قسمت جنوبی پرو و مرکزی کشور بولیوی به عمل می‌آید.

2) سولانوم فورجا[4]: بیشتر در مناطق با آب و هوایی گرم و بدون خطر یخ‌زدن کشت می‌شود و این محصول در دامنه‌ی کوههای آندو در کشور اکوادور به دست می‌آید.

3) سولانوم آجان‌هیری[5]:  در برابر یخ زدن مقاوم است و در نواحی شمالی بولیوی پرورش می‌یابد.

4) سولانوم گونیوکالیکس[6]: در کشور پرو کشت می‌شود و گوشت آن زرد رنگ است.

5) سولانوم چاچا[7]: در قسمت مرکزی بولیوی و پرو کشت می‌شود.

6) سولانوم جوزپزوکی[8]:  به یخ‌زدگی مقاوم است. در قسمت‌های مرکزی پرو و جنوب بولیوی کاشته می‌شود. دارای گل بنفش رنگ است.

7) سولانوم کورتیلوبوم[9]:  در مناطق مرتفع مرکزی پرو و بولیوی رشد و نمو کرده وگلهای بنفش دارد.

8) سولانوم توبرسوم[10]:  که در سراسر جهان کاشته و برداشت می‌شود. این گونه خود دارای دو زیر گونه است:

الف) سولانوم آندی‌جنا[11]:  که در آمریکای مرکزی و جنوبی رشد می‌کند.

ب) سولانوم توبرسوم[12]: که در سراسر جهان قابل کشت است.

از بین این گونه‌ها، گونه توبروسوم در تمامی مناطق جهان به ویژه در نواحی با آب و هوای معتدل رشد و نمو می‌کند (فلاحی، 1376).

1-3- ترکیب شیمیایی غده سیب‌زمینی

ترکیب شیمیایی غده‌های سیب‌زمینی متفاوت است که به طور عمده به ژنتیک آن مربوط می‌شود. به هر حال، ترکیب شیمیایی تحت تاثیر سن و رسیدگی غده سیب‌زمینی و شرایط آب و هوایی محیط قرار می‌گیرد. عواملی از قبیل کوددهی، آفت‌کش‌ها و آفات نیز بر آن تأثیر دارند. در طی ذخیره‌سازی ترکیب شیمیایی سیب‌زمینی تغییر می‌کند. در حدود 20 درصد از سیب‌زمینی ماده خشک و 80 درصد آن را آب تشکیل می‌دهد(جدول 1-2). هر غده سیب‌زمینی یک موجود زنده است و آب برای تمام فرآیند‌های حیاتی آن چه آنابولیک یا کاتابولیک ضروری است. آب مواد موجود داخل غده را جابه‌جا می‌کند و از حرارت بیش از اندازه به وسیله تعرق جلوگیری می‌کند. حدود 20 درصد آب موجود در غده سیب‌زمینی به صورت اتصالی است که ممکن است از نوع کریستالی یا کلوئیدی باشد. بقیه آب آن به صورت آزاد است که موجب حل کردن اجسام هیدروفیلی با مولکول کوچکتر می‌شود که در غده سیب‌زمینی است. (سینگ و کور، 2009).

در این فصل به تحقیقات صورت گرفته در زمینه­ ربات­های دوپا پرداخته می­شود. اینکه چگونه مدل دو درجه آزادی Golliday وHemami[1] در سال 1976 به مدل­هائی کاملتر و روش­های کنترل نیرو یا موقعیت به الگوریتم­های امپدانسی تبدیل شده­اند، مورد بحث قرار می­گیرد. دیدگاه بهینه­سازی و روش­های کنترل هوشمند به صورت خلاصه آورده شده­اند. سپس به نمونه­هائی از ربات­های دوپا که تاکنون ساخته شده­اند می­پردازیم. در انتها هدف از انجام پروژه معرفی شده و مساًله­ای را که به آن پرداخته­ایم تعریف می­کنیم.

1-2-تلاشهای اولیه

اولین تلاش­ها برای شناخت دینامیک ربات­های دوپا جهت کنترل آنها به دهه 70 باز می­گردد. در سال 1976 Golliday وHemami­، از فیدبک­[1] خطی جهت پایدارسازی مدل دو درجه آزادی  و تعیین موقعیت قطب­ها جهت تحمیل مشخصات مطلوب به سیستم استفاده نمود. فیدبک خطی به طور کلی شامل فیدبک کردن تمام  متغیرهای حالت به تمام عملگرها در سیستم است. در همین سال Hemami وCamana[2]­، پایدارسازی ایستادن و حرکت پریودیک را با استفاده از فیدبک غیرخطی ارائه نمودند. پس از آن Hemami وCvetkovic[3]­، با ترکیبی از فیدبک­های خطی و غیرخطی ناحیه بزرگتری از پایداری را به وجود آورد. عدم وجود مدل­های با درجات آزادی بالاتر که شباهت بیشتری به انسان داشته باشند Golliday وHemami[4]­، را بر آن داشت تا با در نظر گرفتن یک مدل سه­درجه آزادی و با استفاده از تکنیک­های شناخته شده تا آن زمان روابط مورد نیاز برای کنترل مدل بدون زانوی خود را استخراج نمایند. آنها ابتدا به وسیله معادلات لاگرانژ دینامیک سیستم را شناختند و پس از خطی­سازی روابط را به فرم معادلات حالت درآوردند تا روی پایداری، کنترل­پذیری و مشاهده­پذیری سیستم مطالعه نمایند. در کنترلر، فیدبک چند متغیره برای دی­کوپله کردن معادلات دینامیک رسته 6 به سیستم­هایی جدا و با رسته 2 اعمال شد. این عمل نقش عمده­ای در ساده­سازی طراحی کنترلر دارد. در بخش بعدی با اعمال فیدبک حرکتی با طول گام و سرعتی مشابه انسان تولید نمودند.

Hemami و همکاران [5]­، آزمایشاتی روی مدل­هایی از مجاری نیم­دایره و اتولیت­[2]ها که به وسیله Nashner و با تخمین توابع انتقال این اندام­ها  ارائه شده بود، انجام دادند. هدف اصلی از این کار تشخیص کفایت این مدل­ها در پایداری ربات­های پادار بود. هدف دیگر نزدیک کردن آنالیز حرکت به واقعیت بود به گونه­ای که به جای فیدبک حالت از فیدبک خروجی اتولیت استفاده شود. نتایج  بیان می­داشتند که برای پایداری مدل پاندول معکوس نیاز به فیدبک­هایی از سرعت و موقعیت می­باشد. همچنین مقادیر کوچک و مختلفی از بهره در نظر گرفته شد که بعضی از آنها پس از اعمال به حلقه کنترلی، شباهت زیادی به نتایج آزمایشگاهی Nashner نشان می­داد.

به طور کلی مطالعات انجام گرفته در این دهه و حتی اوایل دهه 80 به دلیل در نظر گرفتن درجات آزادی کم و عدم پیاده­سازی روی یک ربات­، نمی­توانند پاسخگوی نیازهای کنونی محققین جهت ساخت وکنترل ربات­هایی که در تعامل با انسان و محیط پیرامون خود، بتوانند از عهده وظایف پیچیده برآیند، باشند.

1-3- دیدگاه بهینه­سازی

ربات­های دوپا  ناچار به استفاده از منابع انرژی محدود هستند. در شرایطی که راه رفتن در یک سیکل تکرارشونده در حال انجام است، توجه به مصرف مینیمم انرژی می تواند بسیار سودمند باشد. در راستای بسط روش راه رفتن با مصرف مینیمم انرژی در سطوح صاف و شیب­دار Channon و همکاران [6]­،Rostami  و همکاران [7] و Roussel و همکاران [8]، روش­هایی از تولید مسیر را با مینیمم­سازی تابع هزینه انرژی مصرفی ارائه نمودند. Hardt و همکاران [9]­، مساله مصرف مینیمم انرژی در ربات را مورد توجه قرار دادند. حل معادلات پیچیده حاصله به وسیله روش­های عددی و مدل دینامیک بازگشتی آسان شده است. در سال 1997Fujimoto و Kawamura[10]­، روش جدیدی از حرکت ربات را بر اساس توزیع بهینه نیروی پا به وسیله برنامه­ریزی غیرخطی (Quadratic Programming)­، ارائه نمودند. کنترلر شامل کنترل مقاوم نیرو در پای تکیه­گاه، کنترل مقاوم موقعیت در پای غیر تکیه­گاه، یک کنترلر وضعیت (Attitude Control) و یک قسمت طراحی حرکت پای آزاد می­باشد. ورودی به کنترلر وضعیت نیروی عکس­العمل است. روش به کار رفته در اینجا می­تواند وضعیت کل ربات در برخورد پا و زمین را علی­رغم وجود اصطکاک کم پایدار نماید. در سال 2002 ، Ono و Liu [11]­، مسیر بهینه ربات را با مینیمم­سازی مربعات گشتاورهای ورودی طراحی کرد. پس از آن Wollherr و همکاران [12]­، کنترل بهینه مسیر را با یک روش همزمان جبران­سازی ژاکوبین­ها ترکیب نمودند. آنها برای جبران انحرافات در شرایط پایداری یا قیود موجود که در اثر عواملی چون اغتشاشات خارجی و یا اشکالات سخت افزاری ممکن است به وجود آید­، از روشی به نام جبران ژاکوبی استفاده نمود. در این روش با جابجایی محورهای مختصات متصل به بدن ربات انحرافات ایجاد شده جبران می­شود.

1-4 –روش­های کنترل هوشمند

راه رفتن روی سطوح دارای شیب و موانع مختلف و یا سطوح نامشخص ممکن است باعث ناپایداری ربات شود. این ناپایداری درنتیجه خطاهای تعیین موقعیت و ایجاد نیروهای نامتعادل در پاها می­باشد. در شرایط واقعی یک ربات دوپا تنها برای راه رفتن روی سطوح هموار

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 مورد نیاز نیست بلکه تطبیق با عدم قطعیت­های محیط، مطلوب نظر کاربر می­باشد. یک ربات با شرایط عملکرد مطلوب می­بایست بیش از پیش به انسان شبیه باشد. توانائی تغییر مسیر (Switching) و یادگیری مسیر زمانی که ربات با یک مسیر نامشخص از قبل روبرو می­شود، دغدغه­هایی است که ذهن دانشمندان را سال­ها به خود مشغول نموده است. تحت این شرایط ترکیب تکنیک­های کنترل نیرو و موقعیت با الگوریتم­های آموزشی ضروری به نظر می­رسد. Miller [13]­، ِDoerschuk و همکاران [14]و Kun و Miller [15]­، کارهای اولیه در زمینه اعمال شبکه­های  عصبی  به ربات دوپا را انجام دادند. Salatan و همکاران [16] و Hu  و همکاران [17]­، از دیگر افرادی بودند که در این زمینه تلاش­هایی انجام دادند. Kurematsu و همکاران [18] وJuang وLin [19]­، به صورت موثری از شبکه­ها­ی عصبی در طراحی مسیر استفاده کردند. پیش از این­ها و در سال1992­، Wang و همکاران [20] ، ساختار شبکه عصبی را برای کنترل یک مدل سه لینکی به کار بردند. کنترلر از مشخصه­های محاسباتی مفید شبکه­های عصبی از جمله مقاوم بودن و تطبیق پارامترها استفاده می­کند. مقایسه عملکرد کنترلر با کنترلر حاصل از قانون کنترل بهینه کارایی بهتر آن را در حضور اغتشاشات بزرگ نشان می­دهد.

به دلیل توانائی­های تکمیلی­، روش­های هوشمند هیبرید جایگاهی قابل توجه در مطالعات مربوط به حرکت ربات پیدا کرده­اند. درسال 2000 Juang[21] ­، یک الگوریتم یادگیری بر اساس کنترلر نوروفازی[3] را معرفی کرد. این الگوریتم می تواند محدودیت­ها و شرایط مختلف از جمله طول گام و سرعت راه رفتن را به طور کامل ارضا نماید. الگوریتم ژنتیک[4] به صورت موثری در مفاهیم شبکه­های عصبی در ربات­ها به کار گرفته شده است.Nagasaka و همکاران [22]­­، در ربات 16 درجه آزادی خود که هدایت بصری داشت­، از یک کنترلر نوروژنتیک[5] استفاده کردند. آموزش حرکت چرخشی پا (Swing motion) به وسیله شبکه عصبی و به کمک اطلاعات بصری از یک محیط کار مجازی هدف اصلی این پژوهش بوده است. محیط کار مجازی به منظور شتاب­دهی به فرایند یادگیری موثر است. اختلافات موجود در فرایند یادگیری میان محیط کار مجازی و ربات واقعی به وسیله توانائی­های شبکه عصبی خنثی می­شود.

1-5­- کنترل امپدانس

پس از آشکار شدن مشکلات الگوریتم­های کنترل نیرو­، کنترل موقعیت و حتی الگوریتم­های هیبریدی از این دو­، ارائه روشی نوین که نقاط ضعف قبلی را پوشش دهد­، امری مهم و تاثیرگذار تلقی می­شد. روش کنترل امپدانس که به وسیله Hogan[23] ­، ارائه شد­، مفهوم جدیدی در کنترل بود که نه دقیقا به مفهوم کنترل نیرو بود و نه با کنترل موقعیت انطباق داشت­، بلکه ترکیبی از هر دو بود. به کارگیری این مفهوم در ربات­های دوپا مدت­ها بعد و در سال،2001 به وسیله Park[24] ­، انجام شد. او با بکارگیری این الگوریتم توانست کنترل پای چرخان (Swing motion) را به خوبی کنترل مفصل ران انجام دهد که از این جهت کاری قوی­تر از کارهای قبلی بود. پیش از آن و در سال1999 ­، Park و Chung[25] ­، از ترکیب روش گشتاور محاسبه شده و کنترل امپدانس برای کنترل حرکت ربات استفاده نمود. نقش کنترل امپدانس کنترل پای چرخان (Swing motion) و به طور خاص کنترل ضربه حاصل از فرود آمدن پا بود. شبیه­سازی انجام شده­، کیفیت بهتر عملکرد کنترلر را نسبت به زمانی که تنها الگوریتم گشتاور محاسبه شده استفاده شده بود­، نشان می­دهد.

الگوریتم کنترل امپدانس به روش کنترلی که انسان در حرکت خود به کار می­برد­، بسیارشبیه است. ما در هر گام ماهیچه­های خود را منقبض و منبسط می­کنیم. این عمل به خصوص در پاها بسیار مهم است. انقباض و انبساط ماهیچه­ها به نوعی همان تغییر ضرائب امپدانس است. انسان قبل از گذاشتن پا روی زمین­، پا را ریلکس می­کند تا ضربه را جذب کند و پس از آن برای حفظ پایداری عضلات را منقبض می­کند. وقتی انسان راه می­رود­، دقیقا مسیر حرکت بالاتنه را کنترل نمی­کند­، بلکه نیروی پاها که جابجایی بالاتنه را موجب می­شوند­، کنترل می­کند. همچنین انسان مسیر پای متحرک را به منظور جلوگیری از برخورد پا با موانع کنترل می­نماید.

Lim و همکاران [26] ­، در همان زمان­، کنترل امپدانس را در ربات WABIAN-R III با موفقیت به کار بردند. در این تحقیق ضریب دمپینگ بالائی برای امپدانس در نظر گرفته شده بود تا اثر ضربه پا کاهش یابد. همین طور سختی بالائی برای نیمه اول مرحله یک تکیه­گاهی به منظور افزایش ممان داده می­شود. پارامترهای کنترل امپدانس به صورت همزمان (Real Time) و در طول حرکت­، تنظیم می­شوند.

1-6­- کنترل جابجائی جسم

در راستای کنترل نیروهای عمل و عکس العملی در فرایندهائی که مسأله­ی برخورد با محیط را شامل می­شوند، الگوریتم­های کنترل نیرو و امپدانس استخراج شده­اند. در سال 1981، (Raibert & Craig) الگوریتم هیبریدی نیرو و موقعیت را ارائه نمودند که در آن نیرو در بعضی راستاها و موقعیت در راستاهای دیگر کنترل می­شد [37]­ .(Nakamura et al) در سال 1987، جابجائی جسم توسط چند بازو به صورت هماهنگ را مورد مطالعه قرار دادند و در آن دینامیک جسم را هم ملاحظه نمودند [38]. اما به جهت اینکه کنترل نیرو و موقعیت هر دو در یک راستا امکان­پذیر نبود، Hogan، مفهوم کنترل امپدانس را به منظور رفع این معضل در سال 1985 ارائه نمود [23]. از آن پس مفهوم امپدانس مبنای کنترل در فرایندهائی که در آن ربات به نوعی با محیط اطراف خود تماس دارد قرار گرفت، به طوری که بخش عمده­ای از تحقیقات مربوط به این زمینه را ترکیب کنترل امپدانس با سایر الگوریتم­های کنترلی شامل می­شود. در سال 1988 ((Goldenberg، با اعمال همزمان کنترل امپدانس و کنترل نیرو، چگونگی اعمال نیروی دلخواه به محیط و همزمان برقراری رابطه میان این نیرو و موقعیت نقطه­ی تماس نسبت به موقعیت بازو را مورد مطالعه قرار داد [39]­. در سال 1993،(Seraji & Coulbagh)­، تلاش کردند تا با اعمال نیروی دلخواه تماسی در قالب کنترل امپدانس، چگونگی تعامل با محیط­های ناشناخته برای ربات را مورد بررسی قرار دهند [40]­. در سال 2001،(Nagchaudhuri &Garg)­، ترکیبی از کنترل تطبیقی و امپدانس را به منظور جابجائی یک جسم سنگین به وسیله­ی دو بازوی کارگر ارائه نمودند[41]­. در همین سال (Cacavalle & Villani)­، با اعمال کنترل مقاوم، به دلیل اغتشاشات وارده و دینامیک مدل نشده، و همزمان اعمال کنترل امپدانس به هر یک از بازوها و همچنین جسم، روشی را برای کنترل جابجائی جسم به وسیله­ی چند بازو را ارائه نمودند[42]­.

اما راه حل معضلات موجود در روش­های قبلی با ارائه­ی روش کنترل امپدانس چندگانه توسط (Moosavian & Papadopolus)­، در سال 1997 منتشر شد[45]­. در این روش با اعمال کنترل امپدانس در تمام سطوح، به یک حرکت هماهنگ برای رسیدن به هدف تعقیب جسم دست می­یابیم. این روش توسط این دانشمندان بر مدلی از یک موشک فضانورد با موفقیت اعمال شده است [46]­. هم­اکنون کاربردهای دیگری از آن در دست مطالعه و بررسی است. این پروژه نیز در همین راستا و با هدف گسترش کاربرد این روش در ربات­های دوپا تعریف و انجام شده است.

1-7- نمونه­هائی از ربات­های ساخته شده

بی­شک هدف اصلی از ارائه تمامی این تئوری­ها و آزمایشات، تکامل هر چه بیشتر الگوریتم­های کنترلی جهت پیاده­سازی در ربات دوپاست. در این میان مروری بر دو نمونه از ربات­های ساخته شده خالی از لطف نیست.

در سال 2005Verrelst و همکاران [27] ، رباتی ساختند که عملگرهای آن همگی نیوماتیکی بودند. دراین ربات که Lucy نام دارد، برای یک مسیر طراحی شده روش گشتاور محاسبه شده و کنترل بنگ­بنگ برای فشار استفاده شده است.

ربات P2 از سری ربات­های تولیدی شرکت هندا در مراحل زیر کنترل می­شود (Hirai و همکاران [28]):