في وحدة البرمجة هذه، سيتعلم الطلاب كيفية العمل مع VEXcode GO وروبوت Code Base لحل التحديات الحقيقية التي تواجه روبوتات البرمجة في مكان العمل. سيتعلم الطلاب كيفية تخطيط وإنشاء وبدء مشاريع VEXcode GO باستخدام روبوت Code Base بناءً على أربعة سيناريوهات في العالم الحقيقي.

ما هي أنواع الوظائف التي تقوم بها الروبوتات؟

يمكن للروبوتات القيام بمهام قذرة أو مملة أو خطيرة للغاية بحيث لا يستطيع البشر القيام بها. العديد من هذه الوظائف أيضًا لا تدفع جيدًا. على سبيل المثال، يعرض البشر حياتهم للخطر عند أداء مهام مثل مكافحة الحرائق أو الغوص في أعماق المحيط. تمتلك الروبوتات الأجهزة التي تمكنها من الاستمرار في هذه الأنواع من البيئات، مما يجعلها الخيار الأكثر ملاءمة وأمانًا. تستخدم الصناعات الروبوتات في مكان العمل للقيام بهذه الوظائف القذرة أو المملة أو الخطيرة لحماية الناس، مع تحرير الموارد البشرية أيضًا للعمل على عمليات أكثر تعقيدًا أو تفاعلية. لا يزال أمام البشر الكثير للقيام به إذا تولت الروبوتات هذه الوظائف القذرة والخطيرة والمملة. لقد أحدث التقدم التكنولوجي تغييرًا عبر تاريخ الصناعة. الروبوتات لا تختلف.

يبحث كل درس في هذه الوحدة في سيناريو من العالم الحقيقي تؤدي فيه الروبوتات وظائف قذرة وخطيرة ومملة في مختلف الصناعات. يمكن للطلاب أن يكونوا مبتكرين في حل المشكلات من خلال إنشاء حلول لتحديات الحياة الواقعية، مثل كيفية برمجة الروبوتات لأداء مهام قذرة ومملة وخطيرة. أثناء استخدام VEX GO Kits، سيقوم الطلاب بتحليل إمكانيات كيفية تحرك روبوت Code Base باستخدام VEXcode GO، واستخدام هذه المعرفة لتبادل الأفكار حول الوظائف أو السيناريوهات أو المشكلات المختلفة التي يمكن حلها باستخدام روبوت Code Base.

المهام القذرة

الوظائف القذرة هي أعمال غير صحية أو خطرة يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان. يمكن للروبوتات القيام بهذه الوظائف غير المواتية والحد من تعرض الإنسان للظروف غير الصحية.

تم استخدام الروبوتات في وظائف قذرة مثل استكشاف المناجم واستطلاع المجاري. عندما تكون هناك مشكلة في أحد أنابيب الصرف الصحي، يقوم الطاقم بإغلاقه، والحفر للوصول إلى الأنبوب، ثم إصلاح البنية التحتية. لكن الروبوت يمكنه تنظيف الأنابيب وتخطيطها وفحصها قبل ظهور المشاكل.

وظائف مملة

الوظائف التي تتطلب وظائف متكررة وتتطلب القليل من التفكير البشري تعتبر مملة. غالبًا ما تتضمن العمليات التي يكون هدفها الوحيد هو الكفاءة والإنتاج. يمكن للروبوتات أن تعمل على مدار الساعة لتبسيط الوظائف المملة، مما يحرر رأس المال البشري للمهام التي تحتوي على عنصر التنوع والحاجة إلى التفكير النقدي.

على سبيل المثال، مع نمو التجارة الإلكترونية، هناك حاجة متزايدة لمراكز تلبية الطلبات. تعمل الروبوتات على زيادة أوقات الطلب حتى التسليم، وتقليل الأخطاء، وتقليل العبء الواقع على العمال البشريين.

وظائف خطيرة

الوظائف الخطرة تضع الإنسان في مواقف ضارة. ويمكن استخدام الروبوتات في هذه الوظائف لمنع الإصابة. يمكن للروبوتات نزع فتيل القنابل، واجتياز الكواكب البعيدة، وفحص الهياكل غير المستقرة، والمساعدة في مكافحة الحرائق. لا تُخرج الروبوتات بالضرورة البشر من المعادلة، ولكن يمكن برمجتها أو التحكم فيها عن بعد لإبعاد العمال عن المواقف الأكثر خطورة.

يمكن للروبوتات مساعدة رجال الإطفاء في تقييم المباني المحترقة. يقوم SmokeBot بإنشاء خرائط داخلية يمكن لرجال الإطفاء استخدامها لاحقًا للعثور على طريقهم حول المبنى المحترق. يحتوي Thermite Robot على خرطوم قادر على ضخ لترًا (حوالي 500 جالون) من الماء في الدقيقة. يستخدم Thermite Robot كاميرات مثبتة، حتى يتمكن من الانتقال إلى حرائق شديدة الخطورة أثناء التحكم فيه من مسافة تصل إلى ربع ميل.

ما هو نظام الدفع؟

يسمح نظام نقل الحركة للروبوت بالتحرك للأمام أو للخلف أو لليسار أو لليمين باستخدام العجلات أو طرق أخرى.

يحتوي روبوت Code Base على نظام دفع ثنائي المحرك نظرًا لوجود محركين (أحدهما على الجانب الأيسر والآخر على الجانب الأيمن) يتم تشغيلهما بالطاقة. على الرغم من وجود أربع عجلات في روبوت Code Base، إلا أن اثنتين منها فقط تعمل بمحركات. تساعد العجلات الزرقاء روبوت Code Base على البقاء مستقرًا، حتى لا يسقط. هل يمكنك أن تتخيل لو حاولت Code Base التحرك بعجلتين فقط؟ من المحتمل أن يسقط بمجرد تحركه للأمام أو للخلف.

كيف يتحول روبوت Code Base باستخدام نظام نقل الحركة؟

يقوم روبوت Code Base بالدوران عن طريق تدوير العجلات في اتجاهين متعاكسين. للقيام بالدوران يسارًا و ، ستدور العجلة الأمامية اليسرى للروبوت Code Base للخلف، بينما ستدور العجلة الأمامية اليمنى للأمام.

للقيام بالدوران يمينًا و ، ستدور العجلة الأمامية اليسرى للروبوت Code Base للأمام، بينما ستدور العجلة الأمامية اليمنى للخلف.

ما هو VEXcode GO؟

VEXcode GO هي بيئة ترميز تُستخدم للتواصل مع VEX GO Robots. يستخدم الطلاب واجهة السحب والإفلات لإنشاء مشاريع VEXcode التي تتحكم في إجراءات الروبوتات الخاصة بهم. يمكن تحديد غرض كل كتلة باستخدام إشارات مرئية مثل الشكلواللون والملصق.

سيتم تقديم كتل VEXcode التالية في هذه الوحدة:

{When started} - يبدأ مجموعة الكتل المرفقة عند بدء المشروع.

[القيادة من أجل] - لتحريك مجموعة نقل الحركة إما للأمام أو للخلف لمسافة معينة. اختر الاتجاه الذي سيتحرك فيه نظام نقل الحركة، وحدد مدى تحركه عن طريق إدخال قيمة في الشكل البيضاوي.

[اتجه نحو] - قم بتدوير مجموعة نقل الحركة إلى اليسار أو اليمين لعدد معين من الدرجات. اختر الاتجاه الذي سيتجه إليه نظام نقل الحركة، وحدد مدى تحركه عن طريق إدخال عدد من الدرجات في الشكل البيضاوي.

ما هو التحلل والتسلسل في البرمجة؟

من أجل إخبار الروبوت بكيفية التحرك بدقة ودقة، هناك حاجة إلى كل من التحلل والتسلسل. أولاً، سيتم تقسيم المشكلة، مثل كيفية التعامل مع التحدي، إلى زيادات وسلوكيات أصغر. وبعد ذلك، بمجرد تحديد هذه السلوكيات، يجب تنظيمها في التسلسل الصحيح. وهذا أمر مهم، لأن الروبوت لن يتحرك إلا وفقًا لما تمت برمجته عليه.

تقسيم

يتضمن التحلل تقسيم المشكلة المعقدة إلى سلوكيات تكون أكثر قابلية للإدارة وأسهل للفهم. إن تقسيم المشكلة إلى أجزاء أصغر يعني أنه يمكن فحص كل جزء بمزيد من التفصيل وحله بسهولة أكبر. على سبيل المثال، إذا أراد الطالب أن يتحرك الروبوت الخاص به في مربع، فسيحتاج إلى تقسيمه إلى أوامر أصغر. يعد تحسين عملية التقسيم أمرًا مهمًا للطلاب للتدرب عليه، حيث قد لا يقومون بتقسيم الأوامر إلى مكونات أصغر في البداية:

التسلسل

التسلسل هو الترتيب المحدد الذي يتم تنفيذ السلوكيات به. يؤدي الإجراء أو الحدث إلى الإجراء المرتب التالي في تسلسل. يعد التسلسل أمرًا مهمًا حتى يتمكن الطلاب من برمجة الروبوتات الخاصة بهم لأداء المهمة بشكل صحيح.

سيقوم الطلاب ببرمجة روبوت Code Base الخاص بهم لإكمال مجموعة متنوعة من المهام التي تحاكي الوظائف الأصلية التي تؤديها الروبوتات. سيحتاجون إلى تسلسل الأوامر في برنامجهم بحيث يتحرك روبوت Code Base الخاص بهم للأمام والخلف واليسار واليمين بالترتيب الصحيح للتغلب على التحديات.

1. تقدم إلى الأمام
2. انعطف يمينا
3. تقدم إلى الأمام

قطع فيكس جو

تعد قطع VEX GO التالية أجزاء أساسية من بناء الروبوت Code Base. يوضح ملصق VEX GO جميع قطع VEX GO وينظمها وفقًا لوظيفتها في البناء. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول قطع VEX GO في مقالة مكتبة VEX GO Kit VEX قطعة في .

إلكترونيات

تُستخدم المكونات الإلكترونية لتشغيل وظائف بناء VEX GO والتحكم فيها.

تعد البطارية ضرورية لأي تصميم VEX GO يتضمن الأجهزة الإلكترونية. توفر البطارية الطاقة للمكونات الإلكترونية VEX GO.

يعد Brain ضروريًا لأي بناء VEX GO يبدأ بواسطة مشروع VEXcode GO. ينفذ الدماغ مشاريع للمستخدم ويتحكم في الأجهزة المتصلة بالدماغ.

يقوم المحرك بتغيير الطاقة إلى حركة يمكن استخدامها في البناء. يمكن توصيل المحرك بالدماغ والتحكم فيه بواسطة مشروع VEXcode GO.