الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

من أهم أنواع الروبوتات التعليمية ومميزاتها

بواسطة: نشر في: 7 فبراير، 2021
mosoah
من أهم أنواع الروبوتات التعليمية

من أهم أنواع الروبوتات التعليمية

نتطرق من خلال موسوعة للتعرف على من أهم أنواع الروبوتات التعليمية إذ تعتبر احد بيئات التعلم والتي يتم فيها تحفيز أفرادها على الابتكارات، حيث تعد مجموعة من الأنشطة التعليمية التي تدعم وتطور بعض المجالات في المعرفة والمهارات المطورة، نستعرض فيما يلي أهم أنواع الروبوتات التعليمية.

روبوت mBot

  • هو أحد الروبوتات التعليمية والتي تستعمل للحصول على الخبرة العلمية للبرمجة البيانية الموجهة لتطبيق نظام STEM المقدم من شركة MAKEBLOCK.
  • تعتبر شركة MAKEBLOCK أحد المنصات المفتوحة لبناء الروبوت حيث تضم بعض الأجزاء الميكانيكية والتي تتمثل في قطع غيار الألومنيوم القوية والوحدات الإلكترونية وحلول البرمجيات.
  • كذا يمكن استخدام منتجات شركة MAKEBLOCK من احل بناء الكثير من أصناف الروبوتات، مثل خزان الروبوت والذي يمكن التحكم به عن بعد.
  • بالإضافة إلى سيارة بثلاث عجلات والروبوت الرسام وحفارة الليزر وغيرها الكثير من الأنواع.
  • تتكون حقيبة mBot من وحدة المعالجة أو التحكم، وهي عبارة عن عقل الروبوت والتي يمكن من خلالها التنقل بزوايا ورعات واتجاهات متنوعة.
  • إلى جانب وحدة الحساسات والتي تتيح للروبوت التعرف على العالم الخارجي، إذ تمثل الحواس عند الإنسان، ويضم الروبوت حساس المسافة وحساس تتبع الخط وشريحة استقبال إشارات البلوتوث، كذا ريموت كنترول للتحكم عن بعد في الروبوت.
  • فضلًا عن حامل البطارية بقيمة 6 فولت وكابل USB الذي يستخدم للربط مع أجهزة الكمبيوتر لتوصيل الحساسات بالمعالج.

روبوت EV3

  • هو أحد الروبوتات التعليمية تحت مسمى CORE SET.
  • يمكننا من خاتا المكونات الميكانيكية والإلكترونية المبرمجة تجسيد روبوت ذاتي التحرك من خلال الريموت.
  • تتكون حقيبة روبوت EV3 من وحدة التحكم وهي عبارة عن عقل الروبوت الذي يسهل المهام ويسمى بـBRICK.
  • بالإضافة إلى وحدة الحركة والتي تمكن الروبوت من الانتقال والحركة بزوايا وسرعات واتجاهات متباينة، ومن الممكن أن تكون سماعات أو شاشات إضاءة ومصابيح.
  • تحتوي حقيبة روبوت EV3 على نوعين من المحركات، النوع الأول وهي المحركات ذات الكبيرة أما النوع الثاني فهي المحركات ذات المواصفات المتوسطة.
  • إلى جانب وحدة الحساسات والتي تمكن الروبوت من التعرف على العالم الخارجي وتضم أربع حواس وهي اللمس والإحساس بالمسافة، والإحساس بالألوان والدوران.
  • يتميز الروبوت باحتوائه على أربع منافذ وأربع مخارج ومنفذ USB.
  • بينما يحتوي على ذاكر تخزين إضافية بمساحة 32 جيجا بايت ومكبر للصوت وأزرار مضيئة.
  • فضلًا عن نظام التشغيل Lunix والمعالج ARM9 وسرعته 300 MHz.
  • يضئ اللون الأحمر في الروبوت EV3 عند بداية التشغيل وأغلاقه وأثناء تحديث نظام التشغيل.
  • أما اللون الأخضر فيضئ عند عمل الجهاز أو أثناء تشغيل البرنامج، ويضئ اللون البرتقال كتحذير من احد الأخطاء التي قد تمت عند تشغيله.
  • يمكن لروبوت EV3 القيام ببعض المهام عن طريق أيقونة التشغيل والتي يمكن من خلالها حفظ البرامج التي تم تحميلها والتنقل بينها عن طريق أزرار الكنترول والضغط على زر ok.

روبوت NXT

  • هو أحد روبوتات الجيل الثاني من مجموعة حقائب الروبوتات للبرمجة والتي صدرت عن شركة ليجو جروب عام 2006 مـ.
  • تتناسب الحقيبة الحالية مع الأعمار السنية الصغيرة بداية من 10 سنوات فيما أكبر.
  • تحتوي حقيبة NXT على اللبنة الذكية والتي تعتبر عقل الروبوت، فبدون تلك القطعة لا يعمل الروبوت حيث تتحكم في المحركات والحساسات من خلال منافذ الإدخال والأخراج عن طريق الأسلاك RJ12.
  • كما يضم الجهاز ذاكرة تخزين إضافية بمساحة 32 جيجا بايت وتصل ذاكرة الفلاش إلى 256 كيلو بايت، والمساحة الداخلية له 64 جيجا بايت.
  • بالإضافة إلى 4 منافذ أدخال في اسفل و3 منافذ أخراج للمصابيح أو المحركات، ومنفذ USB من أجل توصيل جهاز التحكم بالكمبيوتر.
  • يدعم الروبوت خاصية البلوتوث ويضم شاشة عرض بتقنية الكريستال السائل بحجم 100×64 بيكسل.
  • تحتوي الشاشة على 4 أزرار سفلية أحدها باللون البرتقالي والذي يشير إلى تنفيذ واستعراض الأوامر، أما اللون الرمادي فيوضح الرجوع أو الخروج من البرنامج وهناك سهمان للتحرك إلى اليمين واليسار.
  • يمكن تشغيل الملفات الصوتية بتردد يصل إلى 8 كيلو هيرتز من خلال السماعات الداخلية.
  • تحتوي وحدات التطير بالروبوت على البرامج التنفيذية والإجراءات البرمجية، فضلًا عن وثائق وخطط التطوير.
  • يضم روبوت NXT حساس صوت يقيس مقدار الصوت من 10 إلى 80 هيرتز، ويمكنه فهم الأوامر البرمجية والتوقف إذا كان مقدار الصوت 50 دسيسبل.
  • هناك طبله صغيره في حساس الصوت تستخدم في تجميع الموجات الصوتية ثم إرسالها إلى الميكروفون، وهي محاطه بمجال مغناطيسي من خلال ملف الأسلاك على الجانب الأخر من الطبلة.
  • كذا يضم الروبوت حساس ضوئي لقياس قوة الضوء وانعكاسه وهو مزود بمصباح أحمر لتشغيل أو إيقاف تحسين القراءة ودرجة الألوان.
  • يقوم حساس الضوء بإرسال حزمة من الموجات الضوئية واستقبال انعكاسات تلك الأمواج من على السطح المرسل إليه.
  •  من ثم يقم بتحويلها إلى قيمة عددية، ومن المعروف أن اللون الأبيض يمثل قيمة عددية اكبر من من القيمة المنعكسة للضوء الأسود.

مكونات الروبوتات التعليمية

لا تكاد تخلو حياتنا اليومية من استخدامات الروبوت فأصبح أداة لا يمكننا الاستغناء عنها، حيث لا يمكننا ان نقول عل أي جسم روبوت إلا إذا توافرات به 4 مكونات، نستعرضها فيما يلي:

  • الميكانيكا: عادة ما تتكون من العجلات والتروس والعوارض، ويقصد بها هيكل الروبوت.
  • الإلكترونيات: هي المحركات الخاصة والتي تساعد على تحريك الجزء الميكانيكي من خلال أعطاء الأوامر.
  • الكهرباء: يقصد بها الطاقة التي تستخدمها المكونات الإلكترونية والميكانيكية.
  • الحاسوب: هو البرنامج الذي ينفذه عقل الروبوت، حيث يتم ذلك من خلال الخوارزميات.

أهمية الروبوتات التعليمية

يحمل الروبوت التعليمي العديد من الفوائد والاستخدامات اليومية في حياة الطلبة والمعلمين، نستعرض ذلك فيما يلي:

  • يتم تصنيع الروبوت من اجل خدمة عدة مجالات تعليمية، من بينها التجارب المعملية الخطرة والمهام الترفيهية وغيرها.
  • يساعد الروبوت على خلق بيئة مناسبة للطالب من اجل تمحور العملية التعليمية والحث على صناعة الإنجازات.
  • التشجيع على أجراء التجارب وتحمل المسئولة لكل الأمور المتعلقة بالتعليم.
  • تطوير القدرات الابداعية لدى الطلبة، كذا تطوير المعارف التعليمية.
  • استخدام علوم التكنولوجيا واستثمار أوقات الفراغ، بالإضافة إلى المشاركة في الفاعليات الدولية والوطنية.
  • تطبيق جميع المفاهيم العلمية التي يدرسها الطلبة، لا سيما الرياضية والفيزيائية.

مميزات الروبوتات التعليمية

تضم الروبوتات التعليمية عدد كبير من المميزات، نستعرضها فيما يلي:

  • يتميز الروبوت التعليمي بقلة تكلفته المالية وذلك بالمقارنة مع الإنسان إذا قام بنفس المهام.
  • يمكن للروبوت تحمل الظروف القاسية والتكيف معها، مثل ارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة أو في حالات الإشعاعات العالية.
  • يوفر الوقت والجهد، بالإضافة إلى أنجاز الأعمال بدقة وجودة عالية وبنسب خطأ قليلة جدًا أو تكاد تكون معدومة.

في ختام مقالنا نكون قد استعرضنا بعضًا من أهم أنواع الروبوتات التعليمية والتي أصبح لا غنى عنها في حياتنا العلمية ومنها روبوت mBot وروبوت EV3 وروبوت NXT، بالإضافة إلى مكونات الروبوتات التعليمية ومدى أهميتها، فضلًا عن عرض بعض مميزات الروبوتات التعليمية.

يمكنكم الاطلاع على المزيد من المقالات عن طريق زيارة الموسوعة العربية الشاملة.

1-ما هي استخدامات الروبوت – فوائد الإنسان الألي.

2-بحث عن الروبوتات ومميزاتها وفوائدها.

المراجع

1-

2-