الروبوت المتتبع للطريق

روبوتات للمبتدئين - الروبوت المتتبع للطريق

00

رغم أن هذا المثال للروبوت المتتبع أو المتعقب لمسار محدد بسيط في مبدأه إلا أن تطبيقاته العملية

قد تكون شتى كالشاحنات والسيارات بدون سائق وغيرها. 

قُدم مبدأ هذا النوع من الروبوتات من طرف جامعة سطورك بألمانيا.

 

 

أولا وقبل كل شيء أترككم مع الفيديو التالي لاستعراض مميزات الروبوت:


المحتوى

  1. الأجزاء الرئيسية
  2. حفر ثقوب
  3. تتبيث القاعدة
  4. إضافة العجلات
  5. إضافة المحركات
  6.  تعليم المواضع
  7. تتبيث المستشعر QRD-1114
  8. تتبيث المقاومة
  9. جرب عمل المحركات
  10. أوصل السلك الاحمر
  11. تتبيث الترنزستور bc337
  12. أوصل السلك الابيض
  13. أوصل السلك الاسود
  14. تجريب سريع للمحركات
  15. أضف حاملة البطاريات
  16. تصميم العجلات
  17. تغليظ رأس المحرك
  18. النهاية
  19. القاموس

 


1.        الأجزاء الرئيسية 

 

أجزاء الروبوت

أدوات العمل

عجلتين حديدتين 

بالون (نفاخة(

عود مصاصة (أو عود اﻷيس كريم)

عود أسطواني الشكل

محركين

حاملة بطاريات تحمل بطاريتين 

مستشعر من صنف  QRD-1114

ترنزستور من صنف  bc337 NPN

مقاومة (من 50 إلى 85 أوم)

سلك كهربائي أحمر

سلك كهربائي أبيض

سكل كهربائي أسود

قاطع الاسلاك

مفك براغي

لصاق ساخن ومسدس اللصاق الساخن

مقص

أنابيب قابلة للانكماش بفعل الحرارة

مسطرة


2.        حفر ثقوب 

سنحفر 7 ثقب في عود الايس كريم. 4 منها مخصصة لمستشعر  و3 للترنزستور. اجعل اﻷربع ثقب في طرف العود على شكل مربع، وثلاث تحت اﻷربع الاولى مع جعل مسافة ليست بالبعيدة بين المجموعتين. 

طريقة: يمكنك تعليم (أو قل ترقيم) الاربع حفر باستعمال أطراف المستشعر ونفس الطريقة بالنسبة للثلاث باستعمال أطراف الترنزستور. 

تذكر أن تجعل مسافة متوسطة بين ثقب كل مجموعة. 


3.        تتبيث القاعدة 

عَلم (أو رقّم) مركز القاعدة أولا ثم تبثها على عود اﻷيس كريم بحيث يكون تموضعها ثلاث أخماس العود. استعن بالمسطرة لتحديد التموضع الصحيح.

لتتبيث القاعدة على العود يمكنك استخدام لصاق ساخن أو ما شابه.

يجب أن تكون الزاوية عمودية بين القاعدة والعود. يمكنك استعمال زاوية طاولة أو مائدة مثلا للاستعانة بها حتى يبرد اللصاق. 


4.        إضافة العجلات 

يجب أن يكون طرفي القاعدة متناسبين مع ثقبي العجلتين الحديدتين.

حاول تبيثهما برفق حتى تتكون زاوية عمودية بين كل عجلة والقاعدة. 


5.        إضافة المحركات 

تموضع المحركين حساس في مثالنا هذا. تتبع النصائح التالية لتفادي الأخطاء:

  • 1.  يجب أن يكون رأسي المحركين متوازيين مع العجلتين.بمعنى آخر أن يكونا عموديين على عود اﻷيس كريم.
  • 2.  سنغطي رأسي المحركين فيما بعد، لهذا اجعل مسافة تقدر بـ 3/8 سنتميتر بين كل عجلة ورأس محرك.
  • 3.  كلما كان تموضع المحركين متماثلا بالنسبة لعود الايس كريم كلما كان أحسن وأضمن لحركة العجلتين فيما بعد (أي حتى تكون عربتنا متوازنة)
  • 4.  موضع المحرك اﻷيمن خلف العجلة اليمنى وموضع المحرك اﻷيسر خلف العجلة اليسرى
  • 5.  من اﻷفضل أن يكون رأسي المحركي خارجين إلى اﻷمام قليلا حتى لا ينفلت الحزام البلاستيكي الذي سيربط كل رأس محرك بالعجلة المقابلة له (سيأتي هذا فيما بعد).

 

إذا كنت مبتدءأ، لا تتبع النقاط أعلاه بالحرف الواحد فغالبا ما ستسيء تتبيث المحركين باستخدام اللصاق الساخن في البداية. إذا أخطأت فأعد الكرة تلو الاخرى ففي كل إعادة إفادة. كما لا تنسى أن إزالة اللصاق ليس بالامر الصعب. 


6.        تعليم المواضع

أحب أن أعلم كل مواضع المركبات الاليكترونية حتى أتفادى الخطأ. ماذا عنك هل تستخدم طريقة أخرى؟ 

رقم مجموعة الثقب المخصصة للمستشعر ال من 1 إلى 4 في اتجاه عقارب الساعة.

ثم رقم الباقي بـ e و b و c كما هو مبين في الصورة. e تعني موقع الباعث و b القاعدة c المجمع. وهي أسماء أطراف الترنزستور. 

أحب أيضا أن أعلم مكان الترنزستور بالحرف D مقلوبا إلى الاسفل حتى أعرف طريقة التبيث الصحيحة فيما بعد. 


7.        تتبيث المستشعر QRD-1114

للمستشعرات دور كبير في حركة الروبوتات وهي بمثابة الحواس لدى الانسان. ولها استخدامات شتى في عالم الروبوتات كاستشعار الضوء والحركة والصوت وما شابه ذلك. 

والمستشعر QRD-1114 يستشعر اللون اﻷسود. 

انظر الى أطراف المستشعر ال QRD-1114 وستجد أن إحداها بجانبه نقطة. للتبيان فقط، هذا الطرف يسمى “Pin 1”. أدخل هذا الطرف في الثقب المرقم بـ 1 والذي يليه في الثقب رقم 2 وهكذا في اتجاه عقارب الساعة. 

قم بتتبيث المستشعر بشكل مقلوب حتى يكون رأسه متجها إلى الأرض (وهذا ما سيحقق للروبوت تتبع الطريق). قم بتعويج أطرافه حتى يتبث في الثقوب اﻷربعة. 


8.        تتبيث المقاومة 

قم بتتبيث (عملية التلحيم) إحدى طرفي المقاومة بالطرف Pin 1 للمستشعر. أما الطرف اﻷخر للمقاومة فقم بتتبيثه بالطرف Pin 3 للمستشعر أيضا بنفس الطريقة. 


9.        جرب عمل المحركات 

الهدف هنا هو معرفة اتجاه دوران رأسي المحركين فقط. نريد منهما أن يحققا لنا دورانا في اتجاه عقارب الساعة.

 قم بإيصال أسلاك حاملة البطاريات بسلكي المحرك اﻷيمن. إذا دار في اتجاه عقارب الساعة فقم بتعليم سلكه الاحمر بإشارة + والسلك اﻷسود بإشارة -. أما إذا دار عكس عقارب الساعة فاعكس الاشارتين أيضا. قم بنفس العمل بالنسبة للمحرك اﻷيسر.

 

ابعد حاملة البطارية الان إلى حين موعدها. 


10.   أوصل السلك الاحمر

قم بتعرية طرفي السلك اﻷحمر بسنتمتر واحد (قم باستعمال معري اﻷسلاك أو أسنانك هههه).

 

قم بلف طرف السلك كما هو مبين في الصورة الاولى.

ضعه حول الطرف Pin 1 للمستشعر QRD-1114 ثم قم بتبيثه (عملية التلحيم). تأكد من أن طرف المقاومة لم ينفصل عن الطرف Pin 1 أيضا.

قم الان بإيصال الطرف الاخر من السلك بالموصل ذي العلامة + للمحرك الأيسر (ولا تقم بعملية التلحيم الان). قم بإيصاله مع تفادي مروره على مكان الترنزستور.

 

استعمل سلكا أحمر آخر وقم بتتبيث طرفه أيضا بالموصل ذي العلامة + للمحرك اﻷيسر. قم الان بتتبيث الجميع باستعمال اللحام. سيبقى طرف واحد حر لهذا السلك. قم بإيصاله بالموصل ذي العلامة + للمحرك الايمن دون عملية تلحيم.

 

خذ سلكا أحمر آخر وقم بإيصاله بالموصل ذي العلامة + للمحرك الأيمن، قم الان بعملية التلحيم لتتبيث الكل في هذا الموصل.

 

استعن بالصور حتى لا يختلط عليك الامر. 


11.   تتبيث الترنزستور bc337 

قم بادخال موصلات الترنزستور في الثقب المتبقية. الطرف اﻷوسط للترنزستور يجب أن يكون في الثقب المعلَّم بالحرف b والباعث e للترنزستور بالثقب e وهكذا. قم بتعويج أطراف الترنزستور حتى يتبث على عود الأيس كريم ما عدا الطرف الاوسط.

 

قم يإيصال الطرف Pin 2 للمستشعر QRD-1114 بقاعدة الترنزستور (الطرف اﻷوسط). تأكد من أن الطرف Pin 2 لم يلمس شيئا آخر. (كما هو مبين في الصورة الثانية) 

قم بإيصال الطرف Pin 4 للمستشعر QRD-1114 بالباعث e للترنزستور. ثم تأكد من أن الطرف Pin 4 لم يلمس شيئا آخر. (كما هو مبين في الصورة الثالثة)  


12.   أوصل السلك الابيض 

قم بقلب العربة رأسا على عقب، ثم صل طرف السلك الأبيض بالمجمع c للترنزستور وثبتهما باستعمال التلحيم.

صل الطرف الاخر للسك الابيض بطرف المحرك الأيمن ذي العلامة - وثبتهما باستعمال أداة التلحيم.  


13.   أوصل السلك الاسود 

قم بقلب العربة رأسا على عقب مرة أخرى، ثم صل طرف السلك الأسود بالباعث e للترنزستور وثبتهما باستعمال التلحيم.

صل الطرف الاخر للسك الاسود بطرف المحرك الأيسر ذي العلامة - ولا تستعمل أداة التلحيم الان.

 

أفرغ حاملة البطاريات وأصل طرف سلكها الاسود بطرف المحرك الأيسر ذي العلامة - أيضا. هنا يمكنك أن تستعمل التلحيم لتتبيثهم جميعا. 


14.   تجريب سريع للمحركات

اقتربنا الان من النهاية.

قم بايصال السلك الحمر لحاملة البطاريات بالسلك الاحمر للمحرك الايمن ذي الاشارة +. بطبيعة الحال لا تقم بعملية التلحيم.


15.   أضف حاملة البطاريات

يمكنك الان أن تلصق حاملة البطاريات على أعلى المحركين. يمكنك استعمال لصاق ساخن في هذه الحالة. انتبه لأن يكون سلكي الحاملة في الخلف.

 كلما كانت الحاملة تميل الى الامام كلما كان أحسن حتى يكون تماس المسشعر مع الارض كاملا. 


16.   تصميم العجلات 

اقطع الان عنق البالون بمقص. أعد القطع مرتين حتى تحصل على شريطين بلاستكيين من البالون. 

ضع الشريطين بحيث يكون كل شريط جامعا بين رأس المحرك والعجلة التي تقابله كما في الصورة. 


17.   تغليظ رأس المحرك 

سنقوم هنا بإضافة انبوب قابل للانكماش بفعل الحرارة إلى رأس المحرك الأيمن. لكن لماذا؟ هذا سيجعله أسرع. لكن أيضا لماذا نريده أن يكون أسرع؟ 

في الحقيقة إذا تأملت جيدا ستجد أن المحرك الأيسر سيكون أسرع بقليل من الايمن بفعل اتصاله المباشر مع البطارية. وسيكون المحرك الايمن أبطأ بقليل لكونه يأخذ التيار الكهربائي عن طريق الترنزستور مما يكبح نسبة قليلة من التيار المتجه إليه. وهذا هو السبب الذي جعلنا نضيف لرأس هذا الاخير انبوبا قابلا للانكماش. اذ لم يتوفر عندك هذا الانبوب فيمكنك استخدام شريط لاصق عوضا عنه. 

انظر الى الصور لتعرف كيف تثبته. 


18.   النهاية

استخدم منطقة بيضاء ثم قم رسم طريق أسود باستعمال شريط لاصق أسود أو ورق أسود أو صباغة أو خرق أو أي كان، المهم يكون أسودا. 

جرب الروبوت وسط هذه الدائرة وخارجها.

إذا لاحظت أن الروبوت توقف أو ابتعد قليلا فاعلم أن تغليظ رأس المحرك الايمن لم يكن بالمستوى المطلوب، حاول وجرب وعينك ميزانك. 

 

تحدثنا في هذا المقال عن نموذج بسيط للروبوت المتتبع للطريق (غالبا عبارة عن خط أسود). الشكر للاستاذ هرتموت من جامعة سطروك من أجل دعمه لانشاء هذا النموذج. يمكن أن تجد المعلومات حول برنامجهم على الموقع  http://spurt.uni-rostock.de/en/


 19. القاموس 

العربية

الانجليزية

الفرنسية

محرك 

Motor

Moteur

مستشعر

Sensor  Capteur 

بطارية

Battery

Batterie

حاملة البطارية

Battery holder

Support de batterie

التلحيم

Soldering

Fer a souder

 


التأليف

المؤلف : ignoblegnome

ترجمة بتصرف : محمد السهلي

 

 


المراجع

 

http://www.instructables.com/id/Build-a-SpurtBot-Line-Follower/?ALLSTEPS 


 إليك باقة من أمثلة مشابهة: 

 

 

سباق السيارات

 

وآخر

 

مسابقة في هذا النوع من السيارات بسانغفورة


 

التعليقات   

 
علي بن طالب الجساسي
+1 # علي بن طالب الجساسي 2016-06-04 06:05
عمل ممتاز وجهود مشكورة من القائمين على هذه المشاريع
نتمنى من المؤسسات التعليمية والحكومات العربية والاسلامية الاهتمام بالشباب العربي المسلم لنشهد نهضه علمية تقنيه رائدة في المجتمع العالمي .
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
عماد الحوامده
+1 # عماد الحوامده 2016-01-06 21:36
ممتاز موقع رائع شغف ابداع مع اني مبتدء لاكن وجدت ظالتي هنا الله يوفق الجميع....
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
سجاد الغرباوي
-1 # سجاد الغرباوي 2015-02-04 06:46
السلام عليكم
اخي انا لم اجد في منطقتي هذا المستشعر الذي يستشعر اللون الاسود لكني وجدت مستشعر الضوء ولكن به طرفان وليس اربع كما فيةالمستشعر qrd-1114 فهل من طريقة لتركيب مسشتعر الضوء على نفس الادوات اعلاه ارجوا المساعدة اخي الكريم
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
إدارة إصنعها
0 # إدارة إصنعها 2016-06-04 09:32
جرب تركيبه أو ابحث في النت على طريقة تركيبه.
أو على الأقل ضع صورته هنا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
nabil messai
+1 # nabil messai 2013-11-09 14:12
السلام عليكم
فكرة بسيطة واختراع مثير
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
p.r.o omar
+3 # p.r.o omar 2013-09-07 10:26
لكن الن يتم برمجة المستشعر او الترنزستور او المقاومة ام هي تأتي مبرمجة ام ماذا
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
إدارة إصنعها
0 # إدارة إصنعها 2016-06-04 09:33
نعم، تأتي بدون برمجة
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
youssef
+2 # youssef 2013-08-13 22:32
أنا أحب صناعة مثل هذه الأشياع لكن دائما تواجهني صعوبات , فمثلا لا أعرف من أين أحصل على " مستشعر من صنف QRD-1114

ترنزستور من صنف bc337 NPN " , أين تباع هذه الأشياء و هل ثمنها باهض ؟؟
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
إدارة إصنعها
+1 # إدارة إصنعها 2013-08-24 06:31
انظر الأجوبة على أسئلة مشابهة في منتديات إصنعها.
ادخل لقسم: أين تباع المركبات الإلكترونية؟
ثم اختر الفرع: في "اسم بلدك".


ستجد أسماء لبعض الحوانيت والشركات. يمكنك أن تشتري منها.
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top