مميزات ومكونات روبوت VEX

روبوت VEX

نظام بناء آلي VEX التعليمي هو نظام يسمح للأشخاص بتصميم وبناء والتحكم في الروبوتات التي يمكن التحكم بها عن بعد أو المستقلة أو شبه المستقلة، وهناك أيضًا سلسلة VEX Pro التي تسمح لللأشخاص بصنع روبوتات أكبر وأكثر قوة.

مكونات روبوت VEX

يتكون الروبوت VEX من عدة لبنات أساسية:

• تتألف حركة VEX من محركات وتروس وعجلات ومحامل، وتعمل على تحريك مكونات الروبوت الخاص بك، وتحتوي على عجلات متعددة الأحجام وأرجل عجلات وعجلات مصممة للطرق الوعرة.
• توفر قوة VEX لروبوتك الخاص الطاقة التي يحتاجها لتشغيل جميع المحركات والإلكترونيات. يستخدم VEX بطاريتين مختلفتين، واحدة للميكروكونترولر والأخرى لجهاز الإرسال المحمول باليد. تستخدم VEX حزم بطاريات قابلة لإعادة الشحن، ولكنها تمنحك أيضًا خيار استخدام بطاريات AA.
• – يتألف هيكل VEX من أجزاء معدنية ويستخدم في صنع إطار الروبوت الخاص بك، وتباعد VEX القياسي والأجهزة تجعل من السهل صنع روبوتات بحجم أكبر.
• تقوم شركة VEX بتطوير المزيد من أجهزة الاستشعار، وتشمل ذلك الأجهزة الحالية للمس، والأشعة تحت الحمراء، والموجات فوق الصوتية، ومقاييس الجهد، والمفاتيح، وأجهزة التشفير، وغيرها الكثير.
• يستخدم جهاز التحكم عن بعد VEX حاليا نظام RF القياسي بـ 6 قنوات للتحكم عن بعد والمتلقي، وأحدث واي فاي أساس عصا الألعاب (للاستخدام مع متحكم اللحاء). يحتوي كل من جهاز الإرسال والاستقبال للترددات اللاسلكية على بلورة RF يمكن تعديلها لزيادة عدد الروبوتات التي يمكنها العمل في نفس المنطقة. يمكن استخدام ما يصل إلى 9 روبوتات في نفس الوقت باستخدام نظام RF، وعدد غير محدود تقريبا باستخدام نظام WiFi. إذا كنت تستخدم متحكم Cortex مع دونجل WiFi، يمكنك أيضا التحكم في روبوتك من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
• تم تغطية VEX بثلاث حزم برمجة مختلفة، ويجب ملاحظة أن VEX يحتوي على وحدتي تحكم دقيقتين رئيسيتين، PIC (الجيل الأول) و CORTEX (الجيل الثاني)، لذلك يجب اختيار الإصدار الصحيح من البرنامج لوحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.

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.
• تتيح ميزة `الرسم بالقلم` إمكانية وضع القلم في وضعية عدم الرسم أو الرسم، حسب الحاجة.
• مغناطيس كهربائي لاستخراج الأقراص ذات النوى المعدنية.

يتميز VR Robot بالسمات المادية التالية للقياس:

• قطر العجلات 50 مم.
• تبلغ قاعدة العجلات (المسافة بين مركز العجلة الأمامية ومركز العجلة الخلفية) حوالي 50.8 ملم.
• يبلغ طول روبوت VR 133 ملم.

يتميز VEX Robot بعدة مستشعرات مثل:

• يتم التحدث عن أجهزة ترميز المحرك التي تبلغ 360 درجة لكل ثورة عجلة.
• يعمل مستشعر العين الأمامية أيضًا بمثابة مستشعر المسافة، حيث يقيس المسافة بالملليمتر والبوصة للجسم الذي تم اكتشافه.
• مستشعر جيروسكوبي مدمج في مجموعة القيادة.
• عرض من الأعلى إلى الأسفل لروبوت VEXcode VR
• يتألف المستشعر من جهازين للعين، أحدهما موجه للأمام والآخر للأسفل، ويمكن لهذه المستشعرات اكتشاف وجود شيء، وإذا وجد شيء يمكن للمستشعر أيضًا اكتشاف اللون (أحمر، أخضر، أزرق، أو لا شيء).
• يقرأ مستشعر الموقع (X، Y) من نقطة التحويل المركزية لروبوت VR.

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.

مكونات الروبوتات التعليمية

• مزود الطاقة

يتم توفير الطاقة العاملة للروبوت عن طريق البطاريات أو الطاقة الهيدروليكية أو الطاقة الشمسية أو مصادر طاقة الهواء.

• المشغلات

المشغلات هي أجهزة تحويل الطاقة المستخدمة داخل الروبوت، والوظيفة الرئيسية لهذه المشغلات هي تحويل الطاقة إلى حركة.

• المحركات الكهربائية (DC / AC)

المحركات هي مكون كهروميكانيكي يستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية مكافئة، وتستخدم في الروبوتات لتوفير حركة دوارة.

• المستشعرات

توفر المستشعرات معلومات في الوقت الحقيقي عن بيئة المهمة، حيث تم تجهيز الروبوتات بجهاز استشعار باللمس يحاكي الخصائص الميكانيكية لمستقبلات اللمس لبصمات الأصابع البشرية، كما يستخدم مستشعر الرؤية لحساب العمق في البيئة.

• جهاز التحكم

يشكل جهاز التحكم جزءًا من الروبوت، ويتحكم في جميع حركات النظام الميكانيكي، كما يستقبل مدخلات من البيئة المحيطة من خلال أجهزة استشعار مختلفة.

انواع الروبوت التعليمي

يمكن تصنيف الروبوتات التعليمية إلى أربع فئات مختلفة بناء على التصميم الجسدي وطريقة التشفير والطريقة التعليمية. فيما يلي نستعرض أنواع الروبوتات التعليمية 

• الروبوتات المشفرة

تستخدم وسائل “مادية” للتشفير بدلاً من الشاشات، وتشبه هذه الروبوتات في تصميمها المادي. فهي مثالية لتقديم بعض الأساسيات في 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.

أشهر الروبوتات التعليمية

توجد اليوم العديد من الروبوتات التعليمية للأطفال والشباب، وعند البحث عن الروبوتات الأكثر شيوعا والتعرف على لغة برمجة الروبوت، يمكن العثور على الروبوتات التالية

• Makeblock mBot

هذا الروبوت ذو العجلات مصمم لتعريف الأطفال على الروبوتات والبرمجة والإلكترونيات، ويتم تجميعه بسهولة والتحكم به بسهولة بفضل برنامج سكراتش المخصص 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 ميكانيكية مناسبة للشباب الذين تتراوح أعمارهم بين 13 عامًا أو أكثر، يمكنه رفع أشياء تصل وزنها إلى 100 جرام، ويتميز بمجموعة متنوعة من الحركات التي يمكن للطلاب برمجتها وتخصيصها. ينصح باستخدام هذا الروبوت في دورات التدريب المهني وكذلك في الاستخدام العادي للشباب الذين يحتاجون إلى مساعدة في رفع الأشياء الصغيرة.

• LEGO Mindstorms EV3

تحتوي هذه المجموعة من الروبوتات على العديد من أجهزة الاستشعار وثلاثة محركات مؤازرة وأكثر من 500 مكون من مكونات LEGO Technic، مما يتيح للطلاب إنشاء روبوتات مختلفة قادرة على الحركة والتصوير والزحف، ويتم التحكم فيها بسهولة وبطريقة بديهية عن طريق البرمجة.

• NAO

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