محتويات
  • روبوت VEX
  • مكونات روبوت VEX
  • مميزات روبوت VEX
  • الروبوتات التعليمية
  • مكونات الروبوتات التعليمية
  • انواع الروبوت التعليمي
  • أشهر الروبوتات التعليمية


روبوت VEX
روبوتات VEX التعليمية هو نظام بناء آلي يسمح لك بتصميم وبناء والتحكم ثم تفكيك وإعادة بناء الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد أو المستقلة أو شبه المستقلة، وهناك أيضًا سلسلة VEX Pro التي تتيح لك صنع روبوتات أكبر وأكثر قوة.
مكونات روبوت VEX
يتكون الروبوت VEX من عدة لبنات أساسية:
  • تتكون حركة VEX من المحركات والتروس والعجلات والمحامل، تجعل مكونات حركة VEX الروبوت الخاص بك يتحرك ، تحتوي VEX على عجلات متعددة الأحجام بأحجام مختلفة وأرجل عجلات وعجلات للطرق الوعرة.
  • تمنح قوة VEX الروبوت الخاص بك الطاقة التي يحتاجها لتشغيل جميع المحركات والإلكترونيات، يستخدم VEX بطاريتين مختلفتين ، واحد للميكروكونترولر والآخر لجهاز الإرسال المحمول باليد، يستخدم VEX حزم بطاريات قابلة لإعادة الشحن، ولكنه يمنحك أيضًا خيار استخدام بطاريات AA.
  • يتكون هيكل VEX من أجزاء معدنية ويستخدم في صنع إطار الروبوت الخاص بك، تباعد VEX القياسي والأجهزة تجعل من السهل صنع روبوتات أكبر حجمًا.
  • تقدم VEX المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار، يتضمن التحديد الحالي لأجهزة استشعار VEX اللمس والأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية ومقاييس الجهد والمفاتيح وأجهزة التشفير والمزيد.
  • و جهاز التحكم عن بعد VEX يستخدم النظام حاليا معيار RF 6 قنوات جهاز التحكم عن بعد والمتلقي، وأحدث واي فاي أساس عصا الألعاب (للاستخدام مع متحكم اللحاء) ، توجد بلورة RF في كل من جهاز إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية التي يمكن تغييرها لزيادة عدد الروبوتات العاملة في نفس المنطقة، يمكن حاليًا استخدام ما يصل إلى 9 روبوتات في وقت واحد باستخدام نظام RF وعدد لا نهائي تقريبًا باستخدام نظام WiFi، إذا كنت تستخدم متحكم Cortex مع دونجل WiFi ، يمكنك أيضًا التحكم في الروبوت الخاص بك من الكمبيوتر.
  • لقد غطت VEX بثلاث حزم برمجة مختلفة. لاحظ أن VEX يحتوي على اثنين من وحدات التحكم الدقيقة الرئيسية ، PIC (الجيل الأول) و CORTEX (الجيل الثاني) ، تأكد من اختيار الإصدار الصحيح من البرنامج لوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.[1]

مميزات روبوت VEX
يتميز VEX Robot باحتواءه على عناصر التحكم التالية:
  • نظام دفع مع الدوران: يؤدي ذلك إلى تمكين فئة “مجموعة القيادة” من الكتل في صندوق أدوات VEXcode VR.
  • ميزة “الرسم بالقلم” التي تسمح بوضع القلم لأعلى (لعدم الرسم) أو لأسفل (للرسم).
  • مغناطيس كهربائي لالتقاط الأقراص ذات النوى المعدنية.

يتميز VR Robot بالسمات المادية التالية للقياس:
  • قطر العجلات 50 مم.
  • تبلغ قاعدة العجلات (المسافة بين مركز العجلة الأمامية ووسط العجلة الخلفية) حوالي 50.8 مم.
  • يبلغ طول روبوت VR 133 ملم.

يتميز VEX Robot بعدة مستشعرات مثل:
  • أجهزة ترميز المحرك التي تبلغ 360 درجة لكل ثورة عجلة.
  • يعمل مستشعر العين الأمامي أيضًا مثل مستشعر المسافة ويعيد مسافة الجسم المكتشف بالملليمتر والبوصة.
  • مستشعر جيروسكوبي مدمج في مجموعة القيادة.
  • عرض من أعلى لأسفل لروبوت VEXcode VR
  • مستشعران للعين ، أحدهما موجه للأمام والآخر للأسفل، يمكن لهذه المستشعرات اكتشاف ما إذا كان هناك شيء موجود، إذا كان هناك يمكن للمستشعر أيضًا اكتشاف اللون (أحمر ، أخضر ، أزرق ، لا شيء).
  • مستشعر الموقع الذي يقرأ (X ، Y) ينسق من نقطة التحول المركزية لروبوت VR.[2]

الروبوتات التعليمية
تُمكِّن الروبوتات التعليمية الطلاب من جميع الأعمار من التعرف على الروبوتات والبرمجة وتعميق معرفتهم بها، بينما يتعلمون في نفس الوقت مهارات معرفية أخرى، تسمح الروبوتات التعليمية ببناء روبوت وبرمجته بسهولة.[5]
مكونات الروبوتات التعليمية
  • مزود الطاقة

يتم توفير الطاقة العاملة للروبوت عن طريق البطاريات أو الطاقة الهيدروليكية أو الطاقة الشمسية أو مصادر الطاقة الهوائية.
  • المشغلات

المشغلات هي جهاز تحويل الطاقة المستخدم داخل الروبوت، تتمثل الوظيفة الرئيسية للمشغلات في تحويل الطاقة إلى حركة.
  • المحركات الكهربائية (DC / AC)

المحركات هي مكون كهروميكانيكي يستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقتها الميكانيكية المكافئة، تستخدم المحركات في الروبوتات لتوفير حركة دورانية.
  • المستشعرات

توفر المستشعرات معلومات في الوقت الفعلي عن بيئة المهمة، تم تجهيز الروبوتات بجهاز استشعار باللمس يقلد الخصائص الميكانيكية لمستقبلات اللمس لبصمات الأصابع البشرية ويستخدم مستشعر الرؤية لحساب العمق في البيئة.
  • جهاز التحكم

جهاز التحكم هو جزء من الروبوت الذي ينسق كل حركات النظام الميكانيكي، كما يتلقى مدخلات من البيئة المباشرة من خلال أجهزة استشعار مختلفة.[3]
انواع الروبوت التعليمي
يمكن تقسيم الروبوتات التعليمية إلى واحدة من أربع فئات بناءً على التصميم المادي وطريقة الترميز والطريقة التعليمية، فيما يلي نتعرف على أنواع الروبوتات التعليمية:
  • الروبوتات المشفرة

تستخدم وسائل “مادية” للتشفير بدلاً من الشاشات، تشبه هذه الروبوتات في تصميمها المادي ، فهي مثالية لتقديم بعض أساسيات الترميز ، مثل التسلسل ، من خلال التعلم القائم على اللعب للطلاب الصغار جدًا.
  • الروبوتات التمهيدية القابلة للبرمجة

تقدم للطلاب في السنوات الابتدائية الأولى فكرة البرمجيات ومفاهيم الترميز التأسيسي بطرق مناسبة للعمر، بفضل التصميمات الخارجية اللطيفة “الشبيهة باللعبة” ، وتطبيقات الترميز التي تشبه الألعاب والأساليب التعليمية التي تمزج بين التعلم القائم على اللعب والمسارات التقدمية ، تحقق هذه الروبوتات توازنًا رائعًا بين “للمتعة فقط” و “تعلم البرمجة”.
  • الروبوتات القابلة للبرمجة

تم تصميمها بواسطة الكمبيوتر لتعليم طلاب المدارس الابتدائية والمتوسطة مفاهيم الترميز الأساسي والتفكير الحسابي من خلال مزيج من الدروس التقدمية والأنشطة المستقلة. تشتمل هذه الروبوتات على مجموعة من المستشعرات والوظائف لتمكين المزيد من الترميز الإبداعي والمعقد باستخدام لغات البرمجة المستندة إلى الكتل أو النصوص.
  • الروبوتات القائمة على مجموعة أدوات

تعتبر مثالية للطلاب الذين لديهم بالفعل اهتمام وخبرة في مجال الروبوتات ، وطلاب المدارس الثانوية ، والنوادي ، والاختيارية ، وبرامج ما بعد المدرسة، يقوم الطلاب على حد سواء ببناء واستخدام تطبيقات الترميز القائمة على الكتلة أو النصوص لبرمجة هذه الروبوتات أثناء عملها من خلال أهداف تعليمية مختلفة قائمة على المشاريع.[4]
أشهر الروبوتات التعليمية
يوجد اليوم العديد من الروبوتات التعليمية للأطفال والشباب ، وبالبحث عن الروبوت نجد أن الروبوتات التالية هي الأكثر شيوعًا و التعرف على لغة برمجة الروبوت:
  • Makeblock mBot

هذا روبوت بعجلات مصممة لتعريف الأطفال بالروبوتات والبرمجة والإلكترونيات، من السهل تجميعها والتحكم فيها بسهولة بفضل البرنامج المستند إلى سكراتش المصمم للأطفال.
  • Robo Wunderkind

يتكون من مجموعة من الكتل التي يمكن للأطفال توصيلها كما يرغبون في بناء الروبوت الخاص بهم، كل كتلة لها وظيفة محددة بلون (ميكروفون، الكاميرا ، مستشعرات الحركة …) وبعد بناء الروبوت الخاص بهم، يمكن للأطفال استخدام تطبيق لبرمجته للتفاعل مع أصوات معينة، وتجنب العقبات أو تشغيل الموسيقى عندما يقترب شخص ما من بين وظائف أخرى.
  • OWI 535

إنها ذراع آلية مناسبة للشباب الذين تبلغ أعمارهم 13 عامًا أو أكثر، يمكنه رفع كائنات يصل وزنها إلى 100 جرام ولديه مجموعة متنوعة من الحركات التي يمكن للطلاب من خلالها برمجة التخصيصات، يوصى باستخدام هذا الروبوت أيضًا في دورات التدريب المهني.
  • LEGO Mindstorms EV3

هذه مجموعة روبوتات تشتمل على العديد من أجهزة الاستشعار ، وثلاثة محركات مؤازرة وأكثر من 500 مكون من مكونات LEGO Technic ، وبفضل ذلك يمكن للطلاب إنشاء روبوتات مختلفة قادرة على الحركة ، والتصوير ، والزحف، يتم التحكم فيها عن طريق برمجة بسيطة وبديهية.
  • NAO

إنه أحد أشهر الروبوتات التعليمية في العالم، إنه إنسان آلي يبلغ ارتفاعه 58 سم ويتطور باستمرار، بالإضافة إلى كاميرتين وأربعة ميكروفونات ، فإنه يحتوي على العديد من المستشعرات التي تسمح له بالتفاعل مع البيئة بطريقة مشابهة للبشر.