صحةمصادر التعليم
من أهم أنواع الروبوتات التعليمية ومميزاتها
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
- هذا الروبوت التعليمي يستخدم لتحقيق الخبرة العلمية في برمجة STEM الموجهة، والتي يقدمها شركة MAKEBLOCK.
- تقدم شركة MAKEBLOCK منصة مفتوحة لبناء الروبوتات، حيث تتضمن بعض الأجزاء الميكانيكية مثل قطع الألمنيوم القوية، والوحدات الإلكترونية، وحلول البرمجيات.
- تتيح منتجات شركة MAKEBLOCK إمكانية بناء العديد من أنواع الروبوتات، مثل روبوت الخزان الذي يمكن التحكم به عن بعد، وذلك بفضل الأدوات والقطع المصممة خصيصاً لهذا الغرض.
- بالإضافة إلى السيارة ذات الثلاث عجلات والروبوت الرسام وحفارة الليزر والعديد من الأنواع الأخرى.
- تتألف حقيبة mBot من وحدة المعالجة أو التحكم التي تمثل عقل الروبوت وتسمح بالتحرك بزوايا ومسافات واتجاهات متعددة.
- بالإضافة إلى وحدة الحساسات التي تمنح الروبوت القدرة على التعرف على العالم الخارجي، وتمثل الحواس في الإنسان، يتضمن الروبوت حساس المسافة وحساس تتبع الخط، وشريحة استقبال إشارات البلوتوث، بالإضافة إلى جهاز التحكم عن بعد للروبوت.
- يتضمن هذا الملحق بطارية قيمتها 6 فولت وكابل USB للاتصال بأجهزة الكمبيوتر وربط الحساسات بالمعالج.
روبوت EV3
- هو واحد من الروبوتات التعليمية تحت اسم CORE SET.
- باستخدام المكونات الميكانيكية والإلكترونية المبرمجة، يمكننا تجسيد روبوت ذاتي الحركة عن بعد.
- تتألف حقيبة روبوت EV3 من وحدة التحكم وهي عبارة عن عقل الروبوت الذي يسهل المهام ويسمى الـ BRICK.
- بالإضافة إلى وحدة الحركة، التي تمكن الروبوت من التنقل والحركة بزوايا وسرعات واتجاهات مختلفة، يمكن أيضًا استخدام سماعات أو شاشات إضاءة ومصابيح.
- تتضمن حقيبة روبوت EV3 نوعين من المحركات، المحركات الكبيرة والمحركات ذات المواصفات المتوسطة.
- بالإضافة إلى وحدة الحساسات التي تمكن الروبوت من التعرف على العالم الخارجي، والتي تتكون من أربعة حواس، وهي اللمس والإحساس بالمسافة والألوان والدوران.
- يتميز الروبوت بما يصل إلى أربع منافذ وأربع مخارج ومنفذ USB.
- تمتاز هذه الجهاز بتخزين إضافي بحجم 32 غيغابايت ومكبر للصوت وأزرار مضيئة.
- يشمل الجهاز نظام التشغيل لينكس ومعالج ARM9 بسرعة 300 ميجاهرتز.
- يضيء اللون الأحمر في روبوت EV3 عند بدء التشغيل والإيقاف وأثناء تحديث نظام التشغيل.
- يضيء اللون الأخضر عند تشغيل الجهاز أو البرنامج، بينما يضيء اللون البرتقالي كتحذير من وجود أحد الأخطاء عند تشغيله.
- يمكن لروبوت EV3 القيام ببعض المهام باستخدام أيقونة التشغيل، حيث يمكن حفظ البرامج التي تم تحميلها والتنقل بينها باستخدام أزرار التحكم وزر ok.
روبوت NXT
- هو أحد الروبوتات من الجيل الثاني في مجموعة حقائب الروبوتات المخصصة للبرمجة، التي أصدرتها شركة ليجو جروب عام 2006.
- تتناسب الحقيبة الحالية مع الأعمار الصغيرة بدءًا من عمر 10 سنوات فأكثر.
- تحتوي حقيبة NXT على اللبنة الذكية التي تشكل عقل الروبوت، فبدون هذه القطعة لا يعمل الروبوت حيث تتحكم في المحركات والحساسات من خلال منافذ الإدخال والإخراج عن طريق الأسلاك RJ12.
- يحتوي الجهاز على ذاكرة تخزين إضافية بسعة 32 جيجابايت، وتصل ذاكرة الفلاش إلى 256 كيلو بايت، ويبلغ حجم الذاكرة الداخلية 64 جيجابايت.
- يحتوي على 4 منافذ إدخال في الجزء السفلي و3 منافذ إخراج للمصابيح أو المحركات، ويتضمن منفذ USB لتوصيل جهاز التحكم بالكمبيوتر.
- يدعم الروبوت تقنية البلوتوث ويتضمن شاشة عرض بتقنية الكريستال السائل بحجم 100×64 بيكسل.
- تحتوي الشاشة على 4 أزرار سفلية، واحدة منها باللون البرتقالي تشير إلى تنفيذ واستعراض الأوامر، واللون الرمادي يشير إلى الرجوع أو الخروج من البرنامج، كما يوجد سهمان للتحرك إلى اليمين واليسار.
- يمكن تشغيل الملفات الصوتية بتردد يصل إلى 8 كيلوهرتز عن طريق السماعات الداخلية.
- تحتوي وحدات تحلّق الروبوت على البرامج التنفيذية والإجراءات البرمجية، بالإضافة إلى وثائق وخطط التطوير.
- يحتوي روبوت NXT على حساس صوت يقيس مستوى الصوت من 10 إلى 80 هرتز، ويمكنه فهم الأوامر البرمجية والتوقف إذا كان مستوى الصوت 50 ديسيبل.
- يوجد طبلة صغيرة في حساس الصوت يتم استخدامها لجمع الموجات الصوتية وإرسالها إلى الميكروفون، وتحيط بها مجال مغناطيسي من خلال ملف الأسلاك على الجانب الآخر من الطبلة.
- يحتوي الروبوت على حساس 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 الانعكاسات الناتجة عن تلك الأمواج من السطح المستهدف.
- يتم تحويل اللون إلى قيمة عددية، ومن المعروف أن اللون الأبيض يمثل قيمة عددية أكبر من القيمة المنعكسة للضوء الأسود.
مكونات الروبوتات التعليمية
أصبح الروبوت أداة لا يمكن الاستغناء عنها في حياتنا اليومية، حيث لا يمكننا التعرف على أي جسم روبوت إلا إذا توافرت فيه الأجزاء الأربعة التي سوف نستعرضها في هذه الفقرة:
- الميكانيكا: تتألف بشكل عام من العجلات والتروس والعوارض، وتشير إلى هيكل الروبوت.
- الإلكترونيات: هي محركات خاصة تساعد على تحريك الأجزاء الميكانيكية عن طريق إرسال الأوامر إليها.
- الكهرباء: يعني بذلك الطاقة التي تستخدمها المكونات الإلكترونية والميكانيكية.
- الحاسوب: الخوارزميات هي التي تنفذ برنامج الروبوت في عقله.
أهمية الروبوتات التعليمية
يتميز الروبوت التعليمي بالعديد من الفوائد والاستخدامات اليومية في حياة الطلاب والمعلمين، ونستعرض ذلك فيما يلي:
- تتم صناعة الروبوتات لخدمة العديد من المجالات التعليمية، بما في ذلك التجارب المعملية الخطرة والمهام الترفيهية وغيرها.
- يساعد الروبوت على خلق بيئة تعليمية مناسبة للطالب وتعزيز عملية التعلم وتشجيع تحقيق الإنجازات.
- يتم تشجيع الأفراد على تجريب الأمور المتعلقة بالتعليم وتحمل المسؤولية في هذه الأمور.
- تهدف التطورات التعليمية إلى تطوير القدرات الإبداعية لدى الطلاب وتوسيع معارفهم التعليمية.
- يمكن استخدام تقنيات التكنولوجيا وتخصيص الأوقات الفراغية للاستفادة منها، بالإضافة إلى المشاركة في الأحداث الدولية والوطنية.
- يطبَّق التطبيق جميع المفاهيم العلمية التي يتعلَّمها الطلاب، ولا سيما في المواد الرياضية والفيزيائية.
مميزات الروبوتات التعليمية
تضم الروبوتات التعليمية عدد كبير من المميزات، نستعرضها فيما يلي:
- يتميز الروبوت التعليمي بتكلفة مالية منخفضة بالمقارنة مع الإنسان إذا قام بتنفيذ نفس المهام.
- يمكن للروبوت التكيف مع الظروف القاسية، مثل ارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة أو في حالات الإشعاعات العالية.
- يوفر العمل بذكاء الوقت والجهد، ويساعد على إنجاز الأعمال بدقة وجودة عالية وبنسبة أخطاء 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.
يمكنك العثور على المزيد من المقالات بزيارة الموسوعة العربية الشاملة.
المراجع
