مقالاتالذكاء الاصطناعي

روبوت LEGO ev3 .. روبوت تحويل الطلبة إلى مبرمجين

 

كتبت: فاطمة الزهراء مجدي

 

إن شركة LEGO وبعد جيلين منقضيين من سلسلة إنتاجهم للروبوتات، أطلقت الشركة روبوت ev3 ، وهو الروبوت الذي تم بالسنوات الأخيرة الاعتماد عليه في المدارس حول أرجاء العالم. 

روبوت LEGO ev3

والغرض من روبوت ev3 هو اعتماد الطلبة وصغيري السن فيه على أنفسهم من حيث برمجة ألعابهم كما تصور لهم عقولهم، بطريقة تضيف الكثير إلى مهاراتهم وتفكيرهم الإبداعي.

وتتنوع المجالات الرئيسية التي تشكل برنامج ev3 ما بين عدة أشياء تبدأ باللوحة التي تختص باحتواء تصميم برنامج ev3 عليها، ولوحة قوالب البرمجة والتي تحتوي على الركائز التي يعتمد عليها البرنامج وما يحتاج إليه من أساسيات.

وكذلك صفحة الأجهزة التي يتشكل دورها في إحداث الإتصال بين وحدة البناء وإدارة ev3، ومحرر المحتوى، وتنتهي الأساسيات بشريط أدوات البرمجة، الذي يتم منه انتقاء الأدوات التي سيُعتمد عليها خلال التعامل مع البرنامج.

ومن هنا ننتقل إلى الأجزاء الرئيسية للروبوت بشيء من التفصيل، فتجمع بنية هذه السلسلة بين مستشعرات جمع المعلومات، والمعالج ومصدر الطاقة وبالطبع الأجزاء الميكانيكية الأساسية، ونبدأ بوحدة تحكم Ev3 المربعة.

-وحدة التحكم: إن المعالج يقبع في الجزء المركزي من الروبوت، حيث توجد وحدة تحكم روبوت ev3، ولكي تقوم الوحدة باستلام المعلومات والقيام بمعالجتها تتصل بأجهزة الاستشعار، ومن ثم فإنها ترسل الإشارات بالأوامر التي يجب إصدارها إلى الأجزاء الميكانيكية التي ذكرناها.
وتتم إصدار علامة تفيد جاهزية الوحدة للعمل بضوء أخضر ينطلق من الروبوت، وإن شاشة إيقاف التشغيل لا تضفي صعوبة على الاستخدام، فإن إيقاف تشغيل الروبوت ينحصر في اختيار علامة التأكيد للغلق.

-أجهزة المحركات: لا حاجة لذكر أهمية أجهزة المحركات، التي لا يمكنك أن تستغنى عنها في الروبوت المصمم أيًا كانت بساطته، فالمحركات تستقبل الإشارات الكهربية ومن ثم تعمل على أساسها، حيث تعمل الأرقام الموجبة والسالبة على التحرك للأمام والتراجع للخلف على الترتيب، وذلك من خلال محرك سيرفو الذي يصنف كمحرك أحادي الاتجاه، حيث تتم معالجة البيانات على عامل تعبئة إشارة PWM، بأرقام موجبة وسالبة من ٠ إلى -١٠٠ وفي المقابل من ٠ إلى ١٠٠.

-مجسات لتحليل البيئة: إن تصميم الروبوت في الأساس يحاكي الكائن الحي في تحليله لبيئته واستشعارها، لذلك كان لزامًا أن يتم تزويد الروبوت بأجهزة استشعار أربعة بمهام مختلفة منها مستشعر اللون، ومستشعر الصوت، والموجات فوق الصوتية حتى يمكن تحديد المسافة الفاصلة بين الروبوت والعائق الماثل أمامه، والأخير هو مستشعر الجيروسكوب الذي يقيس حركة الدوران، وتغيير الاتجاه.

 

-مصدر الطاقة: ويستخدم روبوت ev3 في مصدره للطاقة ٦ بطاريات من نوع AA 1.5V، حيث تعمل المحركات بجهد ٩ فولت، وتعمل وحدة التحكم بجهد ٥ فولت، وقوة ٣.٣ فولت للمتحكم الرئيسي، و٤.٣ فولت لمنافذ الإخراج.

روبوت LEGO ev3

وتنتهي الأجزاء الرئيسية بمنافذ الإخراج والإدخال، حيث أن وحدة الإدخال تتمثل في أجهزة الاستشعار، ووحدة الإخراج في عدة منافذ تختص بالمحركات بأنواعها ومنافذ اللمس والضوء والحرارة.

وتُختتم التفاصيل المعرفة بروبوت ev3 من خلال الحديث عن لوحات قوالب البرمجة، حيث تنقسم إلى:

– قوالب حركة تضم المحركات بأنواعها من متوسط وكبير الحجم، والعرض والصوت، ومؤشر أزرار وحدة البناء، والعرض وتحريك الروبوت.

 أفضل لغات برمجة الذكاء الاصطناعي 

-قوالب المستشعرات التي سبق وكنا قد تحدثنا عن أنواع المستشعرات المدرجة بها في مجسات تحليل البيئة.

-قوالب التحكم في التدفق وهي تضم البدء والانتظار والاختيار الشرطي والحلقة ومقاطعتها.

-قوالب ولوحات البرمجة وتضم عمليات مصفوفة وعمليات منطقية وقوالب البيانات وغيرها.

-قوالب متقدمة وتضم الوصول إلى الملفات والمراسلة والاتصال بالبلوتوث وإيقاف البرنامج وغيرهم.

 

وإن فوائد برامج الروبوتات متعددة من التعلم وتشجيع الإبداع والعمل في جماعة والتفكير في حلول المشكلات، فإن الحاجة في تثقيف الأطفال بتلك المواضيع الآن هي حاجة ملحة تفرض نفسها لتقديم جيلًا قادرًا على مواكبة أحداث  العصر الحالي.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى