صحةمصادر التعليم
من أهم أنواع الروبوتات التعليمية ومميزاتها
من أهم أنواع الروبوتات التعليمية
سوف نقوم بتعريب موسوعة تعريفية لأهم أنواع الروبوتات التعليمية ودورها في تعزيز الإبداع والتعلم، حيث توفر مجموعة من الأنشطة التعليمية لتطوير المعرفة والمهارات المختلفة، وفيما يلي سنستعرض أنواع الروبوتات التعليمية الرئيسية.
روبوت mBot
- هو أحد الروبوتات التعليمية، وتستخدم للحصول على الخبرة العلمية في البرمجة البيانية الموجهة لتطبيق نظام STEM المقدم من شركة MAKEBLOCK.
- تعد شركة ميكبلوك واحدة من الأنظمة المفتوحة لبناء الروبوتات حيث تتضمن بعض الأجزاء الميكانيكية مثل قطع الألومنيوم القوية والوحدات الإلكترونية وحلول البرمجيات.
- كذا يمكن استخدام منتجات شركة مكبلوك من أجل بناء الكثير من أصناف الروبوتات، مثل خزان الروبوت والذي يمكن التحكم به عن بعد.
- بالإضافة إلى سيارة ثلاثية العجلات والروبوت الرسام وحفارة الليزر وغيرها الكثير من الأنواع.
- تتألف حقيبة mBot من وحدة المعالجة أو التحكم، وهي عبارة عن عقل الروبوت والتي تمكن من التحرك بزوايا ورعات واتجاهات متنوعة
- بالإضافة إلى وحدة الحساسات التي تسمح للروبوت بالتعرف على العالم الخارجي، حيث تعد الحواس مثل الإنسان، يحتوي الروبوت على حساس المسافة وحساس تتبع الخط وشريحة استقبال إشارات البلوتوث، بالإضافة إلى جهاز تحكم عن بعد للتحكم في الروبوت.
- بالإضافة إلى حامل البطارية بجهد 6 فولت وكابل USB المستخدم للاتصال بأجهزة الكمبيوتر لتوصيل الحساسات بالمعالج.
روبوت EV3
- هو واحد من الروبوتات التعليمية تحت اسم CORE SET.
- يمكننا تجسيد روبوت ذاتي التحرك من خلال الريموت باستخدام المكونات الميكانيكية والإلكترونية المبرمجة.
- تتكون حقيبة روبوت EV3 من وحدة التحكم وهي عبارة عن عقل الروبوت الذي يسهل المهام ويسمى بـBRICK
- بالإضافة إلى وحدة الحركة التي تمكن الروبوت من التحرك بزوايا وسرعات واتجاهات مختلفة، يمكن أن تكون سماعات أو شاشات إضاءة ومصابيح.
- تحتوي حقيبة روبوت EV3 على نوعين من المحركات، النوع الأول هو المحركات الكبيرة والنوع الثاني هو المحركات ذات المواصفات المتوسطة
- بجانب وحدة الحساسات التي تمكن الروبوت من التعرف على العالم الخارجي، تحتوي أربع حواس وهي اللمس، والإحساس بالمسافة، والإحساس بالألوان، والدوران.
- يتميز الروبوت بأربعة منافذ وأربعة مخارج ومنفذ USB.
- ويحتوي أيضا على ذاكرة تخزين إضافية بحجم 32 جيجابايت ومكبر صوت وأزرار مضيئة.
- بالإضافة إلى نظام التشغيل Lunix والمعالج ARM9 وسرعته 300 ميغاهرتز.
- اللون الأحمر يضيء في روبوت EV3 عند بدء التشغيل وإغلاقه وأثناء تحديث نظام التشغيل
- عند عمل الجهاز أو تشغيل البرنامج، يضيء اللون الأخضر، ويضيء اللون البرتقالي كتحذير من حدوث أحد الأخطاء أثناء التشغيل.
- يمكن لروبوت EV3 أن يقوم ببعض المهام باستخدام أيقونة التشغيل، حيث يمكن حفظ البرامج التي تم تحميلها والتنقل بينها باستخدام أزرار التحكم والضغط على زر موافق
روبوت NXT
- إنه أحد الروبوتات من الجيل الثاني في مجموعة حقائب الروبوتات التي أصدرتها شركة ليجو جروب في عام 2006.
- الحقيبة الحالية مناسبة للأعمار الصغيرة ابتداء من عمر 10 سنوات وما فوق.
- تحتوي حقيبة NXT على القطعة الذكية التي تعتبر عقل الروبوت، فبدون هذه القطعة، لا يمكن للروبوت أن يعمل حيث تتحكم في المحركات والحساسات من خلال منافذ الإدخال والإخراج باستخدام كابلات RJ12.
- يحتوي الجهاز على ذاكرة تخزين إضافية بسعة 32 جيجابايت وذاكرة فلاش بسعة تصل إلى 256 كيلوبايت، والمساحة الداخلية للجهاز هي 64 جيجابايت.
- بالإضافة إلى 4 مداخل في الأسفل و3 مخارج للمصابيح أو المحركات، ومنفذ USB لتوصيل جهاز التحكم بالكمبيوتر.
- الروبوت يدعم خاصية البلوتوث ويحتوي على شاشة عرض بتقنية الكريستال السائل بحجم 100×64 بيكسل.
- الشاشة تضم 4 أزرار سفلية، أحدها باللون البرتقالي ويدل على تنفيذ الأوامر، واللون الرمادي يشير إلى الرجوع أو الخروج من البرنامج، وهناك سهمان للتحرك إلى اليمين واليسار.
- يمكن تشغيل الملفات الصوتية بتردد يصل إلى 8 كيلو هرتز عن طريق السماعات الداخلية.
- تحتوي وحدات التطير بالروبوت على البرامج التنفيذية والإجراءات البرمجية ووثائق وخطط التطوير.
- يحتوي روبوت NXT على حساس صوت يقيس شدة الصوت من 10 إلى 80 هرتز، ويمكنه فهم الأوامر البرمجية والتوقف إذا كان مستوى الصوت 50 ديسيبل.
- هناك طبلة صغيرة في حساس الصوت تستخدم لتجميع الموجات الصوتية وإرسالها إلى الميكروفون، وتكون محاطة بمجال مغناطيسي من خلال ملف الأسلاك على الجانب الآخر من الطبلة.
- بهذه الطريقة يتم تجهيز الروبوت بحساس ضوئي لقياس قوة الضوء وانعكاسه، ويتم تزويده بمصباح أحمر لتشغيل أو إيقاف تحسين القراءة ودرجة الألوان.
- يقوم حساس الضوء بإرسال حزمة من الأمواج الضوئية واستقبال انعكاسات تلك الأمواج من السطح المرسل إليه.
- ثم يقوم بتحويلها إلى قيمة عددية، ومن المعروف أن اللون الأبيض يمثل قيمة عددية أكبر من القيمة المنعكسة للضوء الأسود.
مكونات الروبوتات التعليمية
يكاد يخلو يومنا اليومي من استخدامات الروبوت حيث أصبحت أداة لا يمكننا الاستغناء عنها، حيث لا يمكننا أن نعتبر أي جسم روبوت ما لم يتوفر فيه 4 مكونات، وسنستعرضها فيما يلي:
- الميكانيكا: تتكون عادة من العجلات والتروس والعوارض، ويقصد بها هيكل الروبوت.
- الإلكترونيات: هذه هي المحركات الخاصة التي تساعد في تحريك الأجزاء الميكانيكية من خلال إصدار الأوامر.
- الكهرباء: يشير إلى الطاقة التي تستخدمها المكونات الإلكترونية والميكانيكية.
- الحاسوب: هو البرنامج الذي يتنفذه عقل الروبوت من خلال الخوارزميات.
أهمية الروبوتات التعليمية
يحمل الروبوت التعليمي العديد من الفوائد والاستخدامات اليومية في حياة الطلاب والمعلمين، سنستعرض ذلك فيما يلي:
- يتم صنع الروبوت ليخدم عدة مجالات تعليمية، بما في ذلك التجارب المعملية الخطرة والمهام الترفيهية وغيرها.
- يساعد الروبوت في إنشاء بيئة مناسبة للطلاب لتعزيز عملية التعليم وتشجيع تحقيق الإنجازات.
- تشجيع إجراء التجارب وتحمل المسئولية في جميع الأمور المتعلقة بالتعليم.
- تطوير القدرات الإبداعية لدى الطلاب، وكذلك تطوير المعارف التعليمية.
- باستخدام التكنولوجيا واستغلال أوقات الفراغ، بالإضافة إلى المشاركة في الفعاليات الدولية والوطنية.
- تنفيذ جميع المفاهيم العلمية التي يتعلمها الطلاب، وخاصة في المواد الرياضية والفيزيائية.
مميزات الروبوتات التعليمية
تضم الروبوتات التعليمية عدد كبير من المميزات، نستعرضها فيما يلي:
- يتميز الروبوت التعليمي بتكلفته المالية المنخفضة بالمقارنة مع الإنسان إذا قام بنفس المهام.
- يستطيع الروبوت تحمل الظروف الصعبة والتكيف معها، مثل التعامل مع درجات حرارة مرتفعة أو منخفضة أو في حالة وجود إشعاعات عالية.
- يوفر الوقت والجهد، بالإضافة إلى إنجاز الأعمال بدقة وجودة عالية ونسبة أخطاء قليلة جدا أو تكاد تكون معدومة.
في ختام مقالنا، قد قمنا بعرض بعض أنواع الروبوتات التعليمية الهامة والتي أصبحت ضرورية في حياتنا العلمية، مثل روبوت mBot وروبوت EV3 وروبوت NXT، بالإضافة إلى أهمية مكونات الروبوتات التعليمية وعرض بعض ميزاتها.
يمكنكم الحصول على مزيد من المقالات من خلال زيارة الموسوعة العربية الشاملة.
ما هي استخدامات الروبوت – فوائد الإنسان الآلي
المراجع