Ultrasonic Obstacle-Avoidance Robot Car Kit – 4WD Smart Vehicle with IR & Ultrasonic Sensors, PWM Motor Control | Arduino-Compatible STEM Platform | Supports C/Scratch/Mixly | Expandable with Bluetooth/Wi-Fi | Safe 6–9V DC Power | DIY Robotics Learning

تجمع مجموعة سيارة الروبوت الذكية المتطورة بين تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية، وتتبع الخطوط بالأشعة تحت الحمراء، والتحكم اللاسلكي عبر البلوتوث، في منصة تعليمية واحدة قابلة للبرمجة بالكامل. صُممت هذه المجموعة لتوفير تعليم شامل في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، حيث تدمج الإلكترونيات والميكانيكا والبرمجة من خلال التجارب العملية.

بُني الروبوت على هيكل أكريليك رباعي الدفع، ويستخدم مجموعة من المستشعرات لإدراك محيطه واتخاذ قرارات ذاتية. تقيس وحدة الموجات فوق الصوتية المسافة آنيًا لمنع الاصطدامات، بينما يتتبع مستشعرا الأشعة تحت الحمراء المزدوجان في الجزء السفلي التباين بين الأسطح السوداء والبيضاء، مما يتيح تتبعًا دقيقًا للخطوط. يوفر هذان المستشعران معًا مقدمة ممتازة لدمج المستشعرات وأنظمة الملاحة الذاتية.

وحدة التحكم متوافقة مع أردوينو، مما يسمح بالبرمجة بلغات C وScratch وMixly. من خلال مشاريع تجريبية مُحمّلة مسبقًا، يمكن للطلاب بناء واختبار وتعديل وظائف مثل اكتشاف العوائق، وتصحيح المسار، وتوجيه المؤازرة، والتحكم في السرعة. يتيح دعم البلوتوث الاتصال اللاسلكي عبر تطبيقات الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية، مما يُحوّل القيادة اليدوية إلى تجربة مُتحكم بها بالبرمجة.

يعمل الروبوت بأمان بين 6 و9 فولت، مدعمًا بحماية مدمجة ضد انعكاس القطبية، والتيار الزائد، وتداخل الضوضاء. تحافظ المكثفات والمنظمات على مستويات جهد ثابتة أثناء التشغيل تحت أحمال عالية. تصميمه المعياري لا يتطلب لحامًا، حيث تتصل جميع المكونات عبر منافذ مُعلَّمة بوضوح لسهولة الإعداد.

من الناحية التعليمية، تُقدم هذه المجموعة مفاهيم أساسية في مجال الروبوتات: معالجة الإشارات، والمدخلات التناظرية/الرقمية، والتحكم في المحركات بتقنية تعديل عرض النبضة (PWM)، وحلقات التغذية الراجعة. وهي مناسبة لكل من الدورات المبتدئة والمتقدمة، مما يُساعد الطلاب على بناء منطق برمجة عملي وفهم ميكانيكي.

يشتمل المنهج الدراسي المتضمن على 16 درسًا، ويتطور من التحكم الأساسي إلى الأتمتة المعقدة:

مقدمة في أجهزة الروبوتات

فهم إشارات المستشعر

بناء الهيكل ووحدات الأسلاك

كتابة أول برنامج للتحكم في المحرك

قياس المسافة بالموجات فوق الصوتية

متابعة الخطوط بالأشعة تحت الحمراء

الجمع بين التتبع والتجنب

ضبط توجيه المؤازرة

دمج التحكم عبر البلوتوث

القيادة عن بعد باستخدام الهاتف الذكي

تصحيح الأخطاء في الوقت الفعلي عبر الشاشة التسلسلية

معايرة السرعة وضبط PWM

تكامل الوضع المستقل

تحسين استجابة أجهزة الاستشعار المتعددة

تحديات المنطق الخوارزمي

المشروع النهائي: تحدي الملاحة الذاتية

يُشكّل هذا الروبوت جسرًا بين النظرية والتطبيق العملي. لا يكتفي الطلاب بكتابة الأكواد البرمجية، بل يرون أيضًا النتائج العملية لخوارزمياتهم أثناء عملها. يُمكّن المعلمون من شرح مبادئ الروبوتات الأساسية، بينما يكتسب المتعلمون الثقة من خلال إنجاز مشاريع عملية تتطور من التحكم اليدوي إلى الاستقلالية الكاملة.

بفضل متانة الطقم وتعدد وحداته، فهو مثالي للاستخدام المتكرر في الفصول الدراسية وورش العمل والمسابقات. كما تضمن قابليته للتوسع قيمة تعليمية طويلة الأمد، مما يدعم التحديثات المستقبلية في الاتصالات اللاسلكية وتطبيقات إنترنت الأشياء والتحكم القائم على الذكاء الاصطناعي.

① نظام متكامل لتجنب العوائق وتتبع الخطوط
يجمع بين الاستشعار بالموجات فوق الصوتية والأشعة تحت الحمراء لضمان تنقل سلس. يُمكّن الروبوت من اكتشاف العوائق، وتعديل المسارات، واتباع الخطوط في آنٍ واحد - وهو دليلٌ أساسي على منطق المركبات ذاتية القيادة في العالم الواقعي.

② دمج تطبيق البلوتوث والترميز اللاسلكي
يدعم التحكم بتطبيقات الجوال والبرمجة عبر البلوتوث للتشغيل اللاسلكي. يمكن للطلاب قيادة أو أتمتة تسلسلات التحكم يدويًا، والتعرف على نقل البيانات التسلسلي واتصال إنترنت الأشياء.

③ منصة برمجة متعددة اللغات متوافقة مع Arduino
يعمل مع بيئات C وScratch وMixly، ويوفر مستويات صعوبة قابلة للتطوير للمبتدئين والمتقدمين. يُشجع على استكشاف الشروط والحلقات وهياكل التحكم.

④ تصميم بناء آمن وقابل للتعديل
يعمل بجهد 6-9 فولت تيار مستمر، مع حماية من انعكاس القطبية وتصفية الضوضاء. جميع الوحدات متصلة بمقابس مُعلَّمة، مما يضمن تجميعًا آمنًا وصيانة سهلة. هيكل أكريليك شفاف مثالي للعروض التوضيحية في الفصول الدراسية.

⑤ تجربة تعليمية متكاملة في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات
يكتسب الطلاب مهارات متعددة التخصصات - الإلكترونيات والميكانيكا والبرمجة - من خلال التعلم المنظم والتجريب. ويعزز هذا العمل الجماعي والإبداع والتفكير المنطقي، مع تطوير الخبرة الهندسية العملية.