Skip to main content
بوابة المعلم

تعقيد البرمجة

يمكن تصميم الروبوتات لأداء مجموعة واسعة من المهام. بعض هذه المهام بسيطة للغاية، مثل فتح باب أوتوماتيكي. والبعض الآخر يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا بكثير، مثل سيارة ذاتية القيادة تتنقل في بيئة حضرية. بغض النظر عن مدى تعقيد المهمة، يمكن تقسيمها إلى مهام أبسط. تُعرف هذه المهام بالسلوكيات وهي اللبنات الأساسية لبرمجة الروبوتات.

السلوك هو الطريقة التي يتصرف بها الروبوت، ويمكن أن يتراوح تعقيده اعتمادًا على كيفية بناء الروبوت أو برمجته. يحتوي الروبوت المتنقل البسيط مثل VEX V5 Speedbot على محركين فقط، بينما يحتوي Clawbot على أربعة محركات، بما في ذلك محركان إضافيان للذراع والمخلب. ستتضمن سلوكيات كلا الروبوتين تحويل تلك المحركات لتحقيق الأهداف المحددة. مع المزيد من التصميم والبرمجة، يمكنك البدء من هذا السلوك البسيط والقيام بسلوكيات أكثر تعقيدًا.

فيما يلي قائمة بسلوكيات الروبوت التي تتزايد من البسيط إلى المعقد لكل من Speedbot وClawbot. بين قوسين، يمكنك رؤية السلوكيات الأبسط التي يتكون منها كل واحد.

  • قم بتدوير محرك مخصص لمنفذ معين

  • قم بالقيادة للأمام (قم بتدوير المحركين الأيسر والأيمن باستخدام نظام نقل الحركة)

  • تحرك مسافة 5 أمتار (تقدم للأمام، ثم توقف)

  • أمسك بجسم بعيد (سافر لمسافة 2 متر، وقم بتدوير محرك المخلب للإمساك به)

  • استرجع جسمًا ما وضعه على رف مرتفع (امسك جسمًا بعيدًا، استدر، تحرك مسافة مترين، استخدم محركات الذراع والمخلب لرفع الجسم وتحريره)

يمكنك أن ترى كيف يمكنك تفكيك أي من السلوكيات الأكثر تعقيدًا إلى سلوكيات أبسط. هذه تصبح اللبنات الأساسية لأي مهمة معقدة.

أيقونة نصائح المعلم نصائح المعلم

  • اطلب من الطلاب تقسيم سلوكيات الروبوت المعقدة إلى خطوات أصغر وبسيطة. تُعرف هذه العملية بالتحلل.

  • اشرح للطلاب أن تحليل (تقسيم) السلوكيات المعقدة إلى مهام أبسط يعد جزءًا مهمًا من التخطيط والبرمجة.

  • اسمح للطلاب بتشغيل مشاريعهم المستقلة إذا كان هناك وقت كافٍ للفصل الدراسي.

قم بتوسيع أيقونة التعلم الخاصة بك توسيع التعلم الخاص بك

لربط هذا النشاط بالتفكير الحسابي والتحليل، اطلب من الطلاب رسم أو إدراج الخطوات السلوكية التي سينفذها الروبوت لإكمال الأنشطة أدناه:

  • النشاط الأول: السفر مسافة متر واحد والعودة إلى نقطة البداية.

  • النشاط الثاني: اقلب صندوقًا يقع على مسافة 60 سم أمام الروبوت.

  • النشاط الثالث: التقط جسمًا ما، وهزه، ثم تحرك مسافة 30 سم، ثم ضعه على الأرض، ثم عد إلى نقطة البداية.

أيقونة تحفيز المناقشة تحفيز المناقشة

يجب على الطلاب مشاركة الخطوات السلوكية التي أدرجوها للأنشطة الواردة في توسيع نطاق التعلم أعلاه. يمكن طرح كل من الأسئلة التالية بعد أي من الأنشطة أو جميعها.

س: ما هي الخطوات أو السلوكيات التي أدرجتها كل مجموعة؟ إكمال هذا النشاط بنجاح؟
أ: سيحتاج الطلاب إلى مراعاة الطول الذي يجب أن يقطعه الروبوت وحركة الذراع وسرعتها، بالإضافة إلى سرد سلوكيات الروبوت البسيطة المطلوبة لإكمال النشاط أو المهمة (القيادة للأمام، أو للخلف، أو الدوران لليسار أو اليمين ). يجب على الطلاب إنشاء قوائم السلوكيات الخاصة بهم بحيث يتم تمثيل كل خطوة.

س: ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين الحلول (قوائم الخطوات) لهذا النشاط؟
أ: سيقوم الطلاب بإجراء مقارنات بناءً على حلولهم. قد يكون مخطط Venn طريقة جيدة لتنظيم الخطوات التي يشاركها الطلاب. إذا قام غالبية الطلاب بتسمية خطوة معينة، فأضفها إلى المركز حيث تتداخل الدوائر. إذا قام طالب واحد أو عدد قليل فقط بتسمية خطوة معينة، قم بإضافتها إلى دائرة واحدة أو أخرى. عند الانتهاء من ذلك، يجب أن تكون الخطوات الموجودة في المركز بسيطة بشكل موثوق وغير قابلة للتقسيم بشكل أكبر، في حين أن الخطوات المذكورة في دائرة واحدة فقط من المحتمل ألا تكون بسيطة بقدر ما يمكن أن تكون. ومع ذلك، قد يتم عكس هذا النمط اعتمادًا على خبرة الفصل في تقسيم السلوكيات المعقدة إلى أبسط خطواتها.

س: هل كانت هناك أوجه تشابه مع الحلول الناجحة؟ إذا كان الأمر كذلك، ما هي؟
أ: كانت الحلول الأكثر نجاحًا هي تلك التي تضمنت أكبر قدر من التفاصيل والخصوصية. تمت برمجة الروبوت بلغة ذات سلوكيات محددة للغاية تم تقسيمها إلى أصغر مكوناتها. على سبيل المثال، قد يكون من الشائع أن نقول إن الروبوت "يسافر مسافة متر واحد ويعود إلى نقطة البداية" ولكن هذا الوصف عالي المستوى لا يمكن ترجمته بسهولة عند البرمجة. يجب عليك تقسيمها أكثر: القيادة للأمام لمسافة متر واحد، والدوران 180 درجة، والقيادة للأمام لمسافة متر واحد. ولكن حتى هذا قد لا يكون دقيقًا بدرجة كافية وتحتاج إلى هذا المستوى من التفاصيل ليكون جاهزًا للبرمجة: اضبط المحرك وسرعات الدوران على 40%، ثم قم بالقيادة للأمام لمسافة متر واحد، وانتظر 3 ثوانٍ، ثم انعطف يسارًا بزاوية 180 درجة، وانتظر ثانية واحدة. ، وقم بالقيادة للأمام لمسافة 1 متر. كلما قمنا بتفكيك السلوكيات المعقدة لجعلها سلوكيات روبوتية جاهزة للبرمجة، كلما كنا أفضل استعدادًا لإكمال المشروع.