Arduino Smart Robot Car Kit | STEM 4WD Educational Robot for Coding & Robotics | Ultrasonic Obstacle Avoidance & Infrared Line Tracking | DIY Programmable Kit with Servo Steering, PWM Motor, Bluetooth/Wi-Fi Expansion for STEM Projects

تُعرّف مجموعة سيارة الروبوت الذكية من أردوينو الطلاب على مبادئ الروبوتات في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، حيث تجمع بين الهندسة الميكانيكية وتكنولوجيا الاستشعار والبرمجة في نظام تعليمي تفاعلي واحد. تتميز المجموعة بخاصية تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية وتتبع الخطوط بالأشعة تحت الحمراء، مما يُتيح التنقل الفوري من خلال تغذية راجعة من المستشعر وخوارزميات التحكم المنطقي.

صُمم هذا الروبوت على هيكل أكريليك رباعي الدفع، ويدمج أربعة محركات تيار مستمر عالية عزم الدوران، ومستشعرين بالأشعة تحت الحمراء لكشف الخطوط، ووحدة فوق صوتية مثبتة على محرك سيرفو لقياس المسافة الديناميكية. يمسح مستشعر الموجات فوق الصوتية البيئة المحيطة باستمرار، مما يسمح للروبوت باكتشاف العوائق وتجنبها بذكاء. تحدد مستشعرات الأشعة تحت الحمراء تباين الخطوط، مما يساعد السيارة على تتبع المسارات بدقة.

يعمل الروبوت بنظام طاقة مستمر بجهد 6-9 فولت، ويتضمن حماية مدمجة من عكس القطبية والتيار الزائد، مما يضمن تشغيلًا آمنًا في الفصول الدراسية. يحافظ الفلتر السعوي على استقرار الجهد، بينما يوفر التحكم في تعديل عرض النبضة (PWM) ضبطًا سلسًا للسرعة والتحكم في الاتجاه. يُغني التصميم المعياري عن اللحام، حيث تتصل جميع المكونات عبر منافذ مُسمّاة، مما يُبسط التجميع ويُقلل من وقت إعداد الفصل الدراسي.

تتيح وحدة التحكم المتوافقة مع أردوينو للطلاب كتابة وتحميل الأكواد البرمجية بسهولة عبر بيئة التطوير المتكاملة أردوينو، أو سكراتش، أو واجهات ميكسلي المرئية. تُرشد المشاريع النموذجية المتعلمين خلال مراحل التحكم في الحركة، وقياس المسافة بالموجات فوق الصوتية، وتحديد موضع المؤازرة، والتنقل الذاتي. تتضمن المجموعة منهجًا تعليميًا منظمًا، يبدأ من أساسيات الأسلاك وينتهي بخوارزميات الحركة المتقدمة.

يغطي المسار التعليمي ما يلي:

فهم مفاهيم التحكم في المحرك وPWM.

تجميع هيكل الدفع الرباعي وتوصيل أجهزة الاستشعار.

قياس المسافة باستخدام وحدات الموجات فوق الصوتية.

كشف ومتابعة الخطوط باستخدام أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء.

دمج كلا النظامين للملاحة مع مراعاة العوائق.

تنفيذ مسح المؤازرة ومنطق الدوران.

التحكم عبر البلوتوث عبر الهاتف الذكي والاتصالات التسلسلية.

التوسع باستخدام Wi-Fi لتوفير اتصال إنترنت الأشياء والبرمجة عن بعد.

المشروع النهائي: تصميم روبوت ملاحي مستقل بالكامل.

تساعد هذه المنصة التعليمية الروبوتية الطلاب على فهم أنظمة الروبوتات في العالم الحقيقي من خلال التعلم القائم على المشاريع. كما تُنمّي مهارات التفكير الخوارزمي، وتصحيح الأخطاء، والعمل الجماعي. ويمكن للمعلمين استخدامها لعرض أنظمة التغذية الراجعة، ومنطق الأتمتة، والتكامل الميكانيكي الكهربائي.

يضمن هيكل الأكريليك المتين إمكانية إعادة الاستخدام في الفصول الدراسية ومختبرات التصنيع. يسمح تصميمه المعياري بسهولة التحديث باستخدام أجهزة استشعار أو كاميرات أو وحدات لاسلكية إضافية. تُمثل سيارة الروبوت ZYC0063 جسرًا قويًا بين المعرفة النظرية والتعليم العملي للروبوتات - تجربة STEM متكاملة في منصة واحدة سهلة الاستخدام.

① تقنية تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية
يقيس مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية القرب باستمرار، مما يساعد الروبوت على تجنب العوائق تلقائيًا. من خلال معالجة البيانات الآنية، يُظهر النظام كيف تُشكل حلقات التغذية الراجعة والمنطق الشرطي أساس التحكم الذاتي في الروبوتات الحديثة.

② نظام تتبع الخطوط بالأشعة تحت الحمراء
تكتشف مستشعرات الأشعة تحت الحمراء المزدوجة التباين بين الأسطح السوداء والبيضاء لتمكين تتبع الخطوط بدقة. يتعلم الطلاب تفسير الإشارات، والتحويل من تناظري إلى رقمي، والتفرع الشرطي في خوارزميات التحكم، وهي مهارات أساسية في تصميم الروبوتات والأتمتة في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.

③ الترميز والبرمجة المتوافقة مع أردوينو
متوافق تمامًا مع بيئة التطوير المتكاملة Arduino IDE، وMixly، وScratch. يمكن للطلاب تجربة كتابة النصوص بلغة C أو البرمجة الرسومية، مع ربط المنطق البصري بالتصميم القائم على بناء الجملة. تُقدم أمثلة التعليمات البرمجية التحكم في المحركات، والمسح بالموجات فوق الصوتية، والتحكم بالمحركات المؤازرة.

④ التصميم الميكانيكي المعياري للدفع الرباعي
هيكل أكريليك مزدوج الطبقات يدعم التوصيل المعياري مع تسمية واضحة لكل منفذ. لا يتطلب لحامًا، مثالي لإعادة التجميع والصيانة في الفصول الدراسية. توفر محركات التيار المستمر عالية عزم الدوران حركة مستقرة وعزم دوران ممتازًا لتعلم مبادئ التحكم في المحركات.

⑤ طاقة آمنة ومنصة قابلة للتوسعة
يعمل بأمان على تيار مستمر بجهد 6-9 فولت، مع حماية قطبية مدمجة وتنظيم جهد. يدعم توسيع نطاق البلوتوث والواي فاي للتحكم اللاسلكي وتجارب إنترنت الأشياء. يشجع الإبداع والتعلم العملي للطلاب والمعلمين على حد سواء.