ما هي اهم أنواع الروبوتات التعليمية ومميزاتها، الروبوتات التعليمية هي من بيئات التعلم التي يتم فيها تشجيع أعضائها على الابتكار، حيث أنها مجموعة من الأنشطة التعليمية التي تدعم وتطور بعض مجالات المهارات المعرفية المطورة، نستعرض أدناه أهم أنواع الروبوتات التعليمية.
الروبوت mBot.
- هو أحد الروبوتات التعليمية التي تستخدم لاكتساب الخبرة العلمية للبرمجة الرسومية الموجهة لتطبيق نظام STEM المقدم من شركة MAKEBLOCK.
- MAKEBLOCK عبارة عن منصة مفتوحة لبناء الروبوتات التي تتضمن بعض الأجزاء الميكانيكية وهي أجزاء ألمنيوم قوية ووحدات إلكترونية وحلول برمجية.
- يمكن أيضًا استخدام منتجات MAKEBLOCK لبناء العديد من أنواع الروبوتات، مثل روبوت الخزان الذي يمكن التحكم فيه عن بُعد.
- بالإضافة إلى ثلاث عجلات، روبوت رسم، آلة حفر بالليزر، والعديد من الأنواع الأخرى.
- يتكون mBot من وحدة المعالجة، أو وحدة التحكم، وهي عقل الروبوت الذي يمكنه من خلاله التنقل في زوايا وسكتات دماغية واتجاهات مختلفة.
- بالإضافة إلى وحدة الاستشعار التي تتيح للروبوت التعرف على العالم الخارجي لأنه يمثل حواس الإنسان، يشتمل الروبوت على مستشعر المسافة ومستشعر تتبع الخط وشريحة استقبال إشارة Bluetooth بالإضافة إلى جهاز تحكم عن بعد. يتحكم. التحكم في الروبوت.
- بالإضافة إلى حامل بطارية 6 فولت وكابل USB يستخدم للاتصال بأجهزة الكمبيوتر لتوصيل المستشعرات بالمعالج.
روبوت EV3
- إنها واحدة من الروبوتات التعليمية تحت اسم CORE SET.
- من خلال هذه المكونات الميكانيكية والإلكترونية المبرمجة، يمكننا دمج روبوت ذاتي الحركة من خلال جهاز التحكم عن بعد.
- يتكون Robot Case EV3 من وحدة التحكم التي هي عقل الروبوت الذي يسهل المهام ويسمى بريك.
- بالإضافة إلى وحدة الحركة التي تتيح للروبوت التحرك والتحرك بزوايا وسرعات واتجاهات مختلفة، ويمكن أن تكون سماعات رأس أو شاشات ومصابيح ضوئية.
- تحتوي علبة الروبوت EV3 على نوعين من المحركات، النوع الأول هو المحركات الكبيرة والنوع الثاني هو المحركات ذات المواصفات المتوسطة.
- بالإضافة إلى وحدة الاستشعار التي تتيح للروبوت التعرف على العالم الخارجي وتضم أربع حواس اللمس، والإحساس بالمسافة، والشعور بالألوان والدوران.
- يحتوي الروبوت على أربعة منافذ وأربعة مخارج ومنفذ USB.
- بينما يحتوي على ذاكرة تخزين إضافية بسعة 32 جيجا بايت ومكبر للصوت وأزرار مضيئة.
- وكذلك نظام التشغيل Lunix ومعالج ARM9 وسرعة 300 ميجاهرتز.
- يتوهج روبوت EV3 باللون الأحمر أثناء بدء التشغيل وإيقاف التشغيل وأثناء تحديث نظام التشغيل.
- أما اللون الأخضر فيضيء عند عمل الجهاز أو أثناء تشغيل البرنامج، ويضيء اللون البرتقالي كتحذير من بعض الأخطاء التي قد تكون حدثت أثناء تشغيله.
- يمكن لروبوت EV3 تنفيذ بعض المهام عبر أيقونة التشغيل، والتي يمكنها حفظ البرامج التي تم تنزيلها والتنقل بينها عبر أزرار التحكم والضغط على زر OK.
روبوت NXT
- إنها واحدة من الجيل الثاني من الروبوتات في محفظة الروبوتات القابلة للبرمجة، والتي أطلقتها مجموعة Lego في عام 2006 م.
- الحقيبة الحالية مناسبة للفئات العمرية الصغيرة من 10 سنوات.
- تحتوي حقيبة NXT على لبنة البناء الذكية التي هي عقل الروبوت. بدون هذا الجزء، لا يعمل الروبوت لأنه يتحكم في المحركات وأجهزة الاستشعار من خلال منافذ الإدخال والإخراج عبر كبلات RJ12.
- كما يتضمن الجهاز ذاكرة تخزين إضافية بسعة 32 جيجا بايت وذاكرة فلاش حتى 256 كيلو بايت، والمساحة الداخلية 64 جيجا بايت.
- بالإضافة إلى 4 منافذ إدخال في الأسفل و 3 منافذ إخراج للمصابيح أو المحركات، ومنفذ USB لتوصيل وحدة التحكم بالكمبيوتر.
- الروبوت متوافق مع Bluetooth ويحتوي على شاشة LCD 100 × 64 بكسل.
- تحتوي الشاشة على 4 أزرار سفلية أحدها باللون البرتقالي مما يدل على تنفيذ وة الأوامر، واللون الرمادي يشير إلى العودة أو الخروج من البرنامج، وهناك سهمان للانتقال إلى اليمين واليسار.
- يمكن تشغيل ملفات الصوت بتردد يصل إلى 8 كيلوهرتز من خلال مكبرات الصوت الداخلية.
- تحتوي وحدات طيران الروبوت على برامج قابلة للتنفيذ وإجراءات برمجة، بالإضافة إلى خطط ووثائق التطوير.
- يحتوي الروبوت NXT على مستشعر صوت يقيس الصوت من 10 إلى 80 هرتز ويمكنه فهم أوامر الكود والتوقف إذا كان مستوى الصوت 50 ديسيبل.
- يوجد أسطوانة صغيرة في مستشعر الصوت تستخدم لتجميع الموجات الصوتية ثم إرسالها إلى الميكروفون، وهي محاطة بمجال مغناطيسي من خلال ملف من الأسلاك على الجانب الآخر من الأسطوانة.
- يشتمل الروبوت أيضًا على مستشعر ضوئي لقياس قوة وانعكاس الضوء، ومجهز بمصباح LED أحمر لتشغيل أو إيقاف تشغيل تحسين القراءة ودرجة اللون.
- يرسل مستشعر الضوء شعاعًا من موجات الضوء ويستقبل انعكاسات تلك الموجات من سطح الهدف.
- ثم يحولها إلى قيمة عددية، ومن المعروف أن اللون الأبيض يمثل قيمة عددية أكبر من القيمة المنعكسة من الضوء الأسود.
مكونات الروبوتات التعليمية
حياتنا اليومية لا تكاد تخلو من استخدامات الروبوت، وقد أصبحت أداة لا يمكننا الاستغناء عنها، حيث لا يمكننا أن نقول عن أي جسم روبوت ما لم يكن به 4 مكونات، والتي نراجعها أدناه
- الميكانيكا تتكون عادة من عجلات وتروس وعوارض، أي هيكل الروبوت.
- الإلكترونيات هي المحركات الخاصة التي تساعد على تحريك الجزء الميكانيكي بإعطاء الأوامر.
- الكهرباء الطاقة التي تستهلكها المكونات الإلكترونية والميكانيكية.
- الحاسوب هو البرنامج الذي ينفذ عقل الروبوت، حيث يتم تنفيذه باستخدام الخوارزميات.
أهمية الروبوتات التعليمية
يجلب الروبوت التعليمي العديد من الفوائد والاستخدامات اليومية في حياة الطلاب والمعلمين. نراجعها على النحو التالي
- يتم تصنيع الروبوت لخدمة المجالات التعليمية المختلفة، بما في ذلك التجارب المعملية الخطرة والمهام الترفيهية وغيرها.
- يساعد الروبوت على خلق بيئة مناسبة للطالب من أجل تركيز العملية التعليمية وتحفيز الإنجاز.
- تشجيع التجريب وتحمل المسؤولية عن جميع الأمور المتعلقة بالتعليم.
- تنمية القدرات الإبداعية لدى الطلاب وتنمية المعرفة التربوية.
- استخدام العلوم التكنولوجية واستثمار أوقات الفراغ، بالإضافة إلى المشاركة في الأحداث الدولية والوطنية.
- تطبيق جميع المفاهيم العلمية التي يدرسها الطلاب وخاصة الرياضيات والفيزياء.
خصائص الروبوتات التعليمية.
تتمتع الروبوتات التعليمية بمجموعة من المزايا، والتي نراجعها أدناه
- يتميز الروبوت التعليمي بتكلفته الاقتصادية المنخفضة مقارنة بالإنسان إذا كان يؤدي نفس المهام.
- يمكن للروبوت أن يتحمل الظروف القاسية والتكيف معها، مثل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة أو الإشعاع العالي.
- يوفر الوقت والجهد، بالإضافة إلى إتمام العمل بدقة وجودة عالية مع معدل خطأ ضئيل أو معدوم.