اسلاك البيانات

تعدد المهام

تعدد مهام 

الشرح 

 مستشعر اللون 

الشرح 

مستشعر اللون Color sensor 

 مستشعر اللون هو جهاز كشف ضوئي يحدد لون سطح الجسم عن طريق قياس كمية الضوء المنعكس منه، غالباً باستخدام مصادر ضوء مدمجة مثل مصابيح LED لضمان الإضاءة الكافية. تعمل هذه المستشعرات عن طريق إرسال الضوء وتحليل الطيف اللوني المنعكس لتحديد الألوان المختلفة بدقة، وتُستخدم في تطبيقات صناعية وتعليمية مثل فرز الألوان، وضبط الألوان في الطابعات، والروبوتات التي تتعقب الخطوط الملونة. 

كيفية عمل مستشعر اللون:

1. الإضاءة: 

   يرسل المستشعر ضوءًا (غالباً ضوء أبيض ساطع) إلى سطح الجسم. 
2. الاستقبال: 

   يقوم المستشعر بعد ذلك بالتقاط الضوء المنعكس من الجسم. 
3. تحليل الطيف: 

   تحلل مستشعرات الألوان الحديثة الطيف اللوني لهذا الضوء المنعكس، وغالباً ما تقوم بفصل الضوء إلى مكونات الألوان الأساسية مثل الأحمر والأخضر والأزرق (RGB). 
4. تحديد اللون: 

   بناءً على تحليل الطيف اللوني، يحدد المستشعر اللون الفعلي للجسم. 

• 
  
• مستشعرات RGB: 

  هذه المستشعرات قادرة على تمييز الألوان بالاعتماد على الألوان الأساسية الثلاثة (الأحمر والأخضر والأزرق)، مثل مستشعر S9702 المذكور. 
• مستشعرات شدة الضوء: 

  قد تستخدم بعض المستشعرات أو أوضاع التشغيل هذه مستشعر Color Sensor في وضع السطوع لتحديد شدة الضوء المنعكس، وهي مفيدة في تطبيقات تتبع الخطوط. 

المستشعرات

المستشعرات

تعتبر المستشرات ضرورة اساسية في العديد من التطبيقات الحياتية لقدرتها على استقبال المعلومات من البيئة المحيطة و تحليلها و لها انواع متعددة و تطبيقات مختلفة وهي للروبوت بمثابة الحواس فبدونها يكون بمعزل عن تغيرات البيءة المحيطة و من الامثلة على المستشعرات المتوفرة في حقيبة Ev3 الاساسية مستشعر اللون  ومستشعر الانعطاف .

الشرح

المستشعرات

المستشعرات هي أجهزة تحوّل محفزًا ماديًا في بيئتها إلى إشارة كهربائية، مما يتيح لها استشعار الظروف المحيطة مثل درجة الحرارة، أو الرطوبة، أو الحركة. تُستخدم المستشعرات على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة، بدءًا من الهواتف الذكية وأنظمة الأمان المنزلية وصولًا إلى التطبيقات الصناعية والرعاية الصحية، حيث تساعد في جمع البيانات وقياس الظواهر المختلفة لاتخاذ قرارات دقيقة. 

أنواع المستشعرات الشائعة:

• مستشعرات الحركة: 

  مثل مقياس التسارع والجيروسكوب، التي ترصد حركة الجسم واتجاهه، وتستخدم في تطبيقات الألعاب وتحديد وضع الهاتف
• مستشعرات البيئة: 

  تشمل مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء، والتي تُستخدم في تطبيقات الطقس ومراقبة جودة البيئة. 
• مستشعرات الموضع: 

  مثل مستشعر المجال المغناطيسي الأرضي، الذي يساعد في تحديد اتجاه الجهاز بالنسبة للقطب الشمالي المغناطيسي، كما هو مستخدم في البوصلات والتطبيقات التي تتطلب معرفة الموضع. 
• مستشعرات القرب: 

  التي تستشعر وجود الأجسام دون الحاجة للتلامس المباشر، وتستخدم في أنظمة التحكم الصناعية والسيارات. 

كيف تعمل المستشعرات؟

بشكل عام، يعمل المستشعر على مبدأ رصد تغيير مادي معين وتحويله إلى إشارة كهربائية يمكن للنظام التحكمي فهمها ومعالجتها. على سبيل المثال، يحول مستشعر درجة الحرارة كمية الحرارة إلى بيانات يمكنها تقييم الظروف الجوية، بينما تحوّل مستشعرات الحركة التغير في القوة أو السرعة إلى بيانات تستخدم في رصد الإيماءات وتتبع الحركات المعقدة. 

أمثلة على التطبيقات:

• الهواتف الذكية: 

  تستخدم مجموعة متنوعة من المستشعرات لتحديد اتجاه الشاشة، وتتبع الخطوات في تطبيقات اللياقة البدنية، وقياس حرارة البيئة المحيطة. 
• أنظمة الأمان: 

  تستخدم مستشعرات الحركة للكشف عن أي دخول غير مصرح به في منطقة معينة، حسب bacuratec.sa. 
• إنترنت الأشياء (IoT): 

  تعتبر المستشعرات العمود الفقري لشبكات إنترنت الأشياء، حيث توفر بيانات عن درجة الحرارة والضغط والحركة وغيرها، مما يمكّن الأنظمة الذكية من اتخاذ قرارات فعالة في مختلف المجالات

تركيب نموذج روبوت باستخدام برنامج LEGO Digital Designer

 

تركيب نموذج روبوت باستخدام برنامج

 LEGO Digital Designe

الشرح

واجهة بنامج LDD

واجهة LEGO Mindstorms

1. شريط الأيقونات (Toolbar):

   • يقع في الجزء العلوي من الشاشة ويوفر وصولاً سريعًا إلى الأوامر والوظائف الرئيسية مثل حفظ المشروع، تشغيل البرنامج، والوصول إلى المساعدة.
2. الأوضاع (Modes):

   • وضع البرنامج (Programming Mode): يسمح ببناء وتجميع كتل البرمجة لإنشاء الخوارزميات لعمل الروبوت.
   • وضع التشغيل (Run Mode): يتيح إرسال البرامج المكتملة إلى الروبوت وتشغيله.
   • وضع المراقبة (Monitoring Mode): يسمح بمراقبة قراءات المستشعرات وحالات المحركات في الوقت الفعلي أثناء تشغيل الروبوت، وفقًا لـ LEGO education.
3. ألواح البناء (Block Panels):

   • هذه هي كتل البرمجة نفسها التي تقوم بسحبها وإسقاطها في منطقة العمل لتجميعها. توجد في جزء من البرنامج لتسهيل الوصول إليها.
4. أدوات البناء (Building Tools):

   • يشمل ذلك أدوات التصميم الرقمي مثل أداة الإمساك، أداة الفك، مستشعر الدوران، وأدوات أخرى لإنشاء النماذج ووضع المكونات بشكل افتراضي.
5. شريط الأدوات المرتبطة (Associated Toolbar):

   • يظهر هذا الشريط عند اختيار كتلة معينة في منطقة العمل ويقدم خيارات إضافية أو إعدادات خاصة بتلك الكتلة.
6. منطقة العمل (Work Area):
7. هي المساحة الرئيسية حيث يتم تجميع كتل البرمجة (ألواح البناء) لإنشاء البرنامج أو الخوارزمية التي ستتحكم في روبوت LEGO MINDSTORMS الخاص بك.

درس تركيب نموذج روبوت بإستخدام برنامج LLD   

خطوات بناء روبوت باستخدام LEGO Digital Designer

1. تحديد الهدف: 

   قبل البدء، حدد وظيفة الروبوت وما تريد أن يقوم به. 
2. التخطيط والتصميم: 

   قم بتصميم الروبوت الذي يلبي هدفك. يمكنك البدء بجمع قطع ليغو بشكل افتراضي. 
3. البناء الرقمي:

   افتح برنامج LEGO Digital Designer وابدأ مشروعًا جديدًا. 
   استخدم واجهة السحب والإفلات لاختيار أجزاء الليغو المختلفة وإضافتها إلى مساحة العمل الخاصة بك. 
   قم بتوصيل القطع ببعضها البعض كما لو كنت تبني النموذج بشكل مادي. 
   استخدم الأدوات المتاحة لتغيير الألوان وتحريك القطع. 
التوثيق: 
يمكنك التقاط لقطة شاشة للنموذج الرقمي باستخدام القائمة > صندوق الأدوات > التقاط لقطة شاشة (أو Ctrl+K). هذا يساعدك في توثيق عملية التصميم الخاصة بك أو لمشاركتها. 
حفظ المشروع: 
احفظ تصميمك الرقمي بحيث يمكنك العودة إليه في أي وقت. 

بعد بناء النموذج الرقمي، يمكنك استخدامه كدليل لبناء روبوت حقيقي باستخدام قطع الليغو الفعلية. 

الرربوتات

   

الروبوتات

ما المقصود بالروبوت؟

 الروبوت (بالإنجليزية: Robot) عبارة عن آلة صُممت من خلال نظام هندسي يجعلها تعمل كبديل للأيدي العاملة البشرية رغم مظهرها غير الشبيه بمظهر البشر إلّا أنّها قادرة على أن تؤدي الوظيفة المطلوبة منها بالطريقة التي يؤديها البشر

الروبوت هو تطبيق برمجي مؤتمت يؤدي مهام متكررة على الشبكة. يتبع الروبوت تعليمات محددة ليحاكي السلوك البشري ولكنه يكون أسرع وأكثر دقة. يمكن أن يعمل الروبوت أيضًا بشكل مستقل بدون تدخل بشري. على سبيل المثال، يمكن أن تتفاعل الروبوتات مع المواقع الإلكترونية، أو تجري دردشة مع زوار الموقع، أو تفحص المحتوى. في حين أن معظم الروبوتات مفيدة، إلا أن الأطراف الخارجية تصمم بعض الروبوتات التي لها غرض خبيث. تؤمِّن المؤسسات أنظمتها من الروبوتات الضارة، وتستخدم روبوتات مفيدة بهدف زيادة الكفاءة التشغيلية.

تاريخ الروبوت

 ندرج فيما يلي مراحل تاريخ تطور الروبوتات استخدمت تماثيل بشرية في عام 3000 قبل الميلاد لتقرع أجراس الساعات المائية المصرية. اخترع أرخيتوس تارمتوم حمامة قادرة على الطيران مصنوعة من الخشب. بَنَت مصر تماثيل تعمل هيدروليكيًا في القرن الثاني قبل الميلاد. قام بترونيوس آربيتر بصنع دمية يُمكنها التحرّك مثل البشر في القرن الأول بعد الميلاد. اخترع جيوفاني تورياني في عام 1557 روبوتًا خشبيًا يحضر الخبز من المتجر يوميًا وجلبه للإمبراطور. اُخترع عدد كبير من الروبوتات العبقرية في القرن الثامن عشر وقد وصلت إلى ذروتها إلّا أنّها لم تكن عملية. اُخترع أنواع عديدة من الروبوتات الإبداعية في القرن التاسع عشر مثل: اختراع إديسون لدمية يُمكنها التحدث، واختراع الكنديون لروبوت يعمل بالبخار. اخترع أول الروبوتات الحديثة المخترع جورج سي ديفول وهو من مدينة لويزفيل - كنتاكي، وكان ذلك في أوائل الخمسينيات من القرن العشرين، وقد اخترع جهاز مُناور يُمكن برمجته يُسمى "يونيمَيت" (Unimate)، وهي كلمة مأخوذة من (Universal Automation)، ولقد حاول بيع مُنتجه ولكنه لم يُفلح. أعطى جورج ديفول براءة اختراع للمهندس جوزيف إنجلبرجر في أواخر الستينيات من القرن العشرين، وقد عدّل جوزيف مُنتج ديفول وحوّله إلى روبوت صناعي، وأسس شركة لإنتاج الروبوتات وتسويقها تسمى (Unimation)، وقد اشتهر فيما بعد تقديرًا لنجاحاته باسم "أبوالروبوتات 

 

استخدامات الروبوتات  

في عدة استخدامات مختلفة وفي شتى مجالات الحياة اليومية، ومن استخداماتها ما يلي: المطاعم: تُعرف اليابان بأنّها الأكثر استخدامًا للروبوتات في المطاعم في العالم، فهي تستخدمها للطبخ مثل طبخ السوشي وتقطيع الخضراوات، وإنتاج الغذاء، و زراعة الأرز ورعاية المحاصيل، وفي تحضير القهوة، كما تستخدمها كموظفي استقبال وموظفي نظافة، والبعض الآخر يُستخدم كنادل في المطاعم لتقديم المشروبات.

التعليم

التعليم: يستخدم مركز تعليم الطفولة المبكرة في مدينة سان دييغو في كاليفورنيا الروبوتات لتعمل كمساعد للمعلمين
لتعليم الأطفال على النطق والغناء، كما يُساعد الأطفال في تحسين تفكيرهم والبدء بعمل أشياء منذ سن مُبكّرة.

 الطب

الطب: تُستخدم الروبوتات في الطب لإجراء عمليات جراحية مُعقدة، فالأطباء يقومون
بالتحكم من خلال الكاميرات وتجري أذرع الروبوتات عمليات جراحية بدقّة عالية، كما تُستخدم لتوزيع الأدوية على المرضى، وتعبئة الصيدلية أدوية من خلال برمجتها للتحرك من خلال المصاعد والوصول إلى أي طابق في المستشفى.