كلب روبوتي صوتي وبصري | روبوت جيتسون بيونيك رباعي الأرجل، مُتحكم به نانويًا، يدعم ROS وOpenCV وTensorFlow | الملاحة الذاتية والتعرف على الأشياء | منصة تعليمية STEM لبرمجة الذكاء الاصطناعي والروبوتات ومشاريع البحث

تُقدّم تقنية كلب الروبوت الذكي جيلًا جديدًا من الروبوتات البيونيكية ذاتية التشغيل، التي تجمع بين التفاعل الصوتي، ورؤية الذكاء الاصطناعي، وبرمجة ROS لأغراض التعليم والبحث. يستخدم روبوت الرؤية بالذكاء الاصطناعي كاميرا عالية الدقة وخوارزميات TensorFlow للتعرف على الأشياء والوجوه والألوان آنيًا. يدعم الروبوت المُتحكّم به صوتيًا الأوامر الصوتية من خلال مصفوفة ميكروفونات مدمجة وتقنية التعرف على الكلام بالذكاء الاصطناعي. يستخدم روبوت الملاحة الذاتي أجهزة استشعار IMU والأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية لتحقيق الاستقرار وتجنب العوائق. يُمثّل روبوت تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات منصة مفتوحة المصدر للطلاب لتعلم التعلم الآلي، وميكانيكا الروبوتات، والتفاعل بين الإنسان والروبوت.

تُمكّن حوسبة الذكاء الاصطناعي المُدعّمة بـ Jetson Nano من معالجة مُتوازية لوحدات معالجة الرسومات (GPU) لاستنتاج نماذج التعلم العميق في الوقت الفعلي. تُدير وحدة التحكم الفرعية ESP32 أو Arduino تنسيق وتوازن المُؤازرة من خلال خوارزميات PID. يُحلل روبوت الرؤية بالذكاء الاصطناعي إطارات الصور عبر OpenCV لإجراء التتبع والتعرف على الإيماءات. يستجيب روبوت المساعد الصوتي لأوامر مثل "اتبعني" و"اجلس" ​​و"امسح"، مُظهرًا تفاعلًا طبيعيًا بين البشر والآلات.

يستخدم نظام الحركة البيونيك من 8 إلى 12 محرك سيرفو لمحاكاة أنماط مشي الحيوانات رباعية الأرجل باستخدام الحركية العكسية. تضمن تغذية راجعة وحدة قياس القصور الذاتي انتقالات سلسة وتوازنًا ديناميكيًا. يُعلّم روبوت التعليم بالذكاء الاصطناعي الطلاب كيفية ربط التحكم في الحركة بدمج بيانات المستشعرات والوعي البيئي. تُتيح وحدات واي فاي وبلوتوث تسجيل البيانات لاسلكيًا والتحكم عن بُعد من خلال تطبيقات الهاتف المحمول ولوحات معلومات الكمبيوتر. يدعم تكامل نظام ROS المحاكاة في Gazebo ورسم الخرائط في RViz للتدريب الأكاديمي.

يتضمن منهج روبوت الذكاء الاصطناعي (AI STEM) برمجة بايثون و++C لمواضيع نظام التشغيل (ROS)، وإنشاء العقد، وتطوير خطوط أنابيب الذكاء الاصطناعي. يربط روبوت تعلم الذكاء الاصطناعي بين هندسة البرمجيات والتصميم الميكانيكي من خلال التجارب العملية. يُدرّس روبوت الذكاء الاصطناعي الصوتي مهارات التعرف على الكلام، ومعالجة اللغة الطبيعية، ومنطق اتخاذ القرار من خلال جلسات برمجة تفاعلية. يوفر اتصال إنترنت الأشياء (AIoT) تكاملاً مع إنترنت الأشياء لتبادل البيانات وتجارب الحوسبة السحابية. تستخدم المؤسسات التعليمية هذا الروبوت في دورات الروبوتات، ومسابقات الذكاء الاصطناعي، وأبحاث الأنظمة ذاتية التشغيل.

1️⃣ التعرف على الرؤية بالذكاء الاصطناعي وتتبع الكائنات باستخدام OpenCV و TensorFlow
يلتقط روبوت الرؤية بالذكاء الاصطناعي الصور ويكتشف الأجسام آنيًا من خلال مكتبات الرؤية الحاسوبية. يتعلم الطلاب تقنيات استخراج السمات، وتصفية الألوان، وتصنيف الذكاء الاصطناعي. هذا يُعلّم الروبوتات ذاتية التشغيل كيفية فهم بيئتها.

2️⃣ التفاعل الصوتي والتعرف على الكلام للتواصل بين الإنسان والروبوت
يتعرف روبوت التحكم الصوتي على الأوامر الصوتية ويستجيب لها من خلال التغذية الراجعة الصوتية والحركة. يتعلم طلاب العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات معالجة اللغة الطبيعية وتحليل الإشارات الصوتية.

3️⃣ نظام الحركة الحيوية رباعي الأرجل مع ردود فعل توازن IMU
تحاكي الأرجل الصناعية أنماط مشي الحيوانات. تعمل ردود الفعل PID وIMU على الحفاظ على الوضعية والحركة السلسة على التضاريس غير المستوية.

4️⃣ اتصال لاسلكي عبر Wi-Fi وBluetooth مع تكامل ROS
تتيح الوحدات اللاسلكية تبادل البيانات والتحكم فيها في الوقت الفعلي. يدعم نظام ROS المحاكاة والتنسيق بين الروبوتات المتعددة.

5️⃣ منصة تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات وأبحاث الذكاء الاصطناعي
تُشجع هندسة البرمجيات مفتوحة المصدر على التجريب في مجالي التعلم الآلي والملاحة الذاتية. يكتسب الطلاب مهارات في بايثون و++C والروبوتات الذكية.

روبوت الذكاء الاصطناعي، رؤية الذكاء الاصطناعي، روبوت صوتي، روبوت رباعي الأرجل، روبوت بيونيك، جيتسون نانو، ESP32، روبوت ROS، OpenCV، TensorFlow، تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، التعرف على الكلام، روبوت مستقل، روبوت واي فاي، روبوت بلوتوث، روبوت إنترنت الأشياء الاصطناعي، التعلم الآلي، تتبع الأشياء، روبوت بايثون، روبوت C++، التحكم التفاضلي والتفاضلي، مستشعر IMU، روبوت التوازن، روبوت تعليمي، مجموعة تعلم الذكاء الاصطناعي، ملاحة ذاتية، Gazebo، RViz، التحكم الصوتي بالذكاء الاصطناعي، روبوت ذكي، روبوت بحثي