الصفحة الرئيسية

بوربوينت عن الروبوت

انواع الروبوتات

الروبوت الطبي :

بإمكان الروبوت الطبي أن يأخذ عينات دم من الذراع بعد عثوره على الوريد.

إن عملية المنظار من خلال فتحات صغيرة الحجم، وبمساعدة آلة تصوير صغيرة، تسمح للجراحين بفحص وتشخيص حالة المريض، أو إجراء عمليات جراحية له. وإن هذا الروبوت يمكن الجراحين من التحكم المباشر في آلة التصوير المنظارية، من خلال جهاز تحكم عن بعد خفيف الوزن.

Medical Robot :

One medical robot can take blood samples from an area in the arm after finding a vein.

Laparoscopy allows surgeons to make very small cuts. It gives surgeons direct control of the laparoscopic camera through a light-weight, and hands-free controller. 

 

الروبوت والصناعة :

تعمل الروبوتات المخصصة للأغراض الصناعية في خطوط التجميع وفي لحام أجزاء السياراة ونقلها.

Robot and Industry :

Robots for industrial purposes are working at assembly lines, welding car components, and palletizing them. 

 

 

روبوت الأمن :

روبوتات الأمن مصممة لتحمل الجنود المصابين في ساحة المعركة وتنقلهم إلى أقرب مستشفى أو مركز معالجة مؤقت.

بإمكان روبوت الأمن أن يطلق شبكة للقبض على لص.

Security Robot :

The security robots are designed to pickup injured soldiers on the battlefield and transport them to a nearest hospital or temporary treatment center.

A net can be fired from a security robot to capture a thief.

الروبوت الأفعى :

يستطيع الروبوت الأفعى أن يكون رجل إطفاء حرائق. وينطلق في طريق ملتو عبر مناطق الخطر الملتهبة والمباني المنهارة باحثاً عن الناس المحتجزين هناك.

Snake Robot :

The snake robot can be a fire fighting robot. It is winding its way through flaming danger zones, or fallen buildings to locate people stranded there.

الروبوت في الفضاء :

ترسل ناسا إلى محطة الفضاء العالمية روبوتات تسمى ديكستر لمساعدة بعثات الفضاء في مهامها.

قامت كل من ناسا وجنرال موتورز بتصميم روبوت قادر على العمل جنباً إلى جنب مع البشر من أجل استعماله في الأعمال الفضائية.

Robot in Space :

NASA is sending robots named Dextre up to the International Space Station to help spacewalk missions.

NASA and GM designed a humanoid robot capable of working side by side with people, for use in the aerospace industry.

مكنسة الكهرباء الروبوتية :

مكنسة الكهرباء الروبوتية تنظف الأرض أوتوماتيكياً من دون أي توجيه من قبل الإنسان. ويمكنها حجمها الصغير من التنظيف أسفل الأثاث، وفي الأماكن التي يصعب الوصول إليها

Robot Vacuum cleaner :

Robot vacuum cleaner cleans the floor automatically without any human direction.

Its compact size enables it to reach under furniture and other hard-to-reach places.

الروبوت أسيمو :

صنع الروبوت أسيمو في اليابان. وبعد التحسينات النهائية أصبح بإمكانه القيام بأعمال الإنسان الاعتيادية.

وقاد أسيمو بنجاح أوركسترا ديترويت. ويوماً ما، سيصبح بإمكانه مساعدة العجزة والمعاقين في بيوتهم.

Asimo Robot :

ASIMO is created in Japan. The name is an acronym for “Advanced Step in Innovative MObility”. The latest improvements made him perform typical human actions.

ASIMO conducted the Detroit Symphony Orchestra successfully.

He will someday assist the elderly and disabled in their homes.
________________________________________

فيديو من عمل الطالبات منى اليافعي وعائشة المري

_______________________________________________________________________________

برنامج لتعليم الأطفال تقنية الروبوت

________________________________________________

يمكن للروبوت أن يرقص ويلعب شاهد الفيديو 

__________________________________________________________________-

اجزاء الروبوت

_________________________________________________________________________________________

الروبوتات المنزلية

تبدو الأعمال المنزلية الروتينية مهاماً بسيطة في ظاهرها، لكنها لا تزال تمثل تحدياً كبيراً بالنسبة للروباتات. وفي حين قد لا يجد الروبوت صعوبة في إحضار علبة عصير من الثلاجة، فإنك إذا طلبت منه مثلاً ترتيب غرفة نوم تعمها الفوضى، سيصاب بحالة شديدة من الإرباك. فالروبوت، ربما لا يستطيع مثلاً التمييز بسهولة بين السروال المتجعد والقميص الملقي على الأرض أو بين قطة البيت والخف المكسو بالفرو.

ولقد تضمن المؤتمر الدولي للروبوتات والأتمتة الذي انعقد أخيرا، في شنغهاي بالصين ندوات عديدة حول أحدث التقنيات التي يتم بواسطتها الآن التعامل مع هذه المشاكل. وعلى سبيل المثال، طور بيتر أبيل وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا الأميركية أدوات برمجية قادرة على التعرف على قطع الملابس حتى لو كانت «ملقية كيفما اتفق» على سطح مستو مثل السرير. ويعمل البرنامج على روبوت تجاري يدعى «بي آر 2»، تصنعه شركة ويلو جاراج في مينلو بارك، بولاية كاليفورنيا.

_________________________________________________________________________________________

المفهوم والنشأة :  الأنسالة، الانسان الآلي ، الرابوط (الروبوت ) جميعها تعني شيىء واحد وهو عبارة عن أداة ميكانيكية قادرة على القيام بفعاليات ( مهام )مبرمجة سلفاً، ويقوم الروبوت بإنجاز تلك الفعاليات إما بإيعاز وسيطرة مباشرة من الإنسان أو بإيعاز من برامج حاسوبية، والفعاليات التي تبرمج الأنسالة على أداءها عادة تكون فعاليات شاقة أو خطيرة مثل البحث عن الألغام والفضاء الخارجي وتنظيف الفضلات الناتجة في المفاعلات النووية. تم تقديم كلمة روبوت لأول مرة في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل كابك عام 1920 .و كان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون . وهي تعني في اللغة التشيكية "العمل الشاق" رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس من اخترعها، بل أخوه جوزيف الذي اشتقها ،كمساعدة منه لأخيه، من الكلمة التشيكية "Robota" والتي تعني السُخرة أو العمل الجبري . من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب و أفلام الخيال العلمي الأولى التي أعطت فكرة و تصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليون الذين سيغزون العالم. و أعطت أفق كبير ووعود عظيمة للإنسان الأعجوبة الذي سيتدخل في أمور كثيرة و أهمها الصناعة . وضعت الكثير من الدراسات و التوقعات عن هذا الإنسان الآلي والتي فشلت فيما بعد . و لكن بعد الكثير من وضع التصاميم الجيدة و الانتباه الجاد إلى الكثير من التفصيلات و الأمور الدقيقة ، نجح المهندسون في تقديم أنظمة آلية متنوعة للكثير من الصناعات المتوقعة في المستقبل القريب . و اليوم و بسبب التطور الهائل للحواسيب و الذكاء الإصطناعي و التقنيات و الهوس في تطوير البرامج الفضائية فنحن على حافة إنجاز كبير آخر في مجال علوم تصميم الأنسالات . إذ أن الأنسالة هو مناول قابل للبرمجة ثانيةً و يستطيع القيام بمهام عديدة و يخصص لتحريك مواد ، أجزاء ،و أدوات أو ماكينات معينة عبر حركات مختلفة البرمجة لأداء عدد من المهام. يمكن أن نرجع جذور الروبوت الحديث ، إلى أجهزة آلية اخترعت في الماضي البعيد و أطلق عليها "الآلات ذاتية الحركة". ففي طيبة في عهد قدماء المصريين حوالي عام 1500 قبل الميلاد كان يوجد تمثال للملك ممنون يصدر أصواتاً جميلة في الصباح. و في اليونان - في القرن الرابع ق.م. - اخترع أركيتاس عالم الرياضيات ، حمامة آلية يمكنها الطيران. و في القرن الثالث قبل الميلاد ، اخترع ستيسيبيوس العديد من الأجهزة الآلية و منها آلة موسيقية تشبه الأرغن تعمل بالمياه و ساعة مائية. و لم تكن هذه أول ساعة مائية في التاريخ ، فقد عرفها القدماء المصريون ، و لكن تميزت ساعة ستيسيبيوس بأنها مزودة بجهاز يجعل مستوى المياه ثابتاً ، و هي تعمل بنفس طريقة الغرفة العائمة في كاربريتور السيارة الحديثة. وكان هيرون الأسكندري الذي عاش حوالي 150 ميلادي مخترعاً فذاً. فقد اخترع آلات تعمل بتدفق المياه ، و بالثقل و حتى بالبخار ، و من أهم اختراعاته آلة aeolipile التي تعتبر الشكل الأول للتوربين الذي يدار بقوة البخار ، كما صمم أيضاً آلة ميكانيكية توزع المياه المقدسة ، و طائراً آليا يمكنه الطيران و الشرب و الغناء ، و مسرحاً آلياً ، و تمثال هرقل و هو يصارع التنين و الذي يمكنه تحريكه بتدفق المياه داخله. و شرح هيرون الاسكندري معظم هذه الأجهزة الآلية في كتابه automatopoietica و عبر القرون التالية ، ظهرت مخترعات رائعة في الشرق الأقصى و الأوسط ، في الصين ، و في الهند و في اليابان و في الجزيرة العربية. و في كتاب رسالة الجزاري الذي يتضمن سرداً للأجهزة الآلية التي اخترعها العرب - وصفاً لأحد هذه الأجهزة و التي أطلق عليها نافورة الطاووس التي كانت تستخدم لغسل الأيدي ، فتقدم المياه و الصابون و المنشفة آلياً. في أوروبا في القرون الوسطى ، اهتم الفيلسوفان ألبرت فاجنوس و روجر باكون إهتماماً كبيراً بالآلات ذاتية الحركة ، بل و صنعا البعض منها. و أدى اختراع الساعة الآلية في أواخر القرن الثالث عشر ، إلى إمداد الآلات الذاتية الحركة بالقوة الميكانيكية اللازمة لها، و هكذا أمكن اختراع الساعةالتي تدق الأجراس لتعلن الوقت. في القرن الثامن عشر ، أنتج صناع اللعب عدداً كبيراً من الآلات ذاتية الحركة و التي كانت على شكل الإنسان و يمكنها الكلام و عزف الموسيقى و الكتابة و حتى لعب الشطرنج. و من أشهر المخترعين لهذه اللعب رجل فرنسي اسمه جاك دي فوكاسون الذي صمم نولا نسيجياٍ آليا (ذاتي الحركة) و في عام 1801 استخدم هذا التصميم مخترع فرنسي آخر يدعى جوزيف ماري جاكار ، لينتج نولاً للنسيج يعمل بتحكم مجموعة من البطاقات المثقبة. في القرن الثامن عشر استخدم جهازين آليين آخرين ، تطبيقاً لمبدأ التغذية الراجعة feed back التي تعتبر شرطاً أساسياً لنظم الرقابة الآلية ذاتية التغذية (أوتوماتيكية). و هذان الجهازان الآليان هما مروحة الطاحونة الهوائيةالتي تبقي الريش متجهة نحو الريح و من ثم تستمر الطاحونة الهوائية في الدوران ، أما الجهاز الثاني فكان المنظم و المتحكم الآلي للمحرك البخاري و هو الذي يجعله مستمراً في الدوران بسرعة ثابتة. لقد كان هدف العلماء إختراع أنسالة تستطيع القيام بالأعمال التي يؤديها الإنسان البشري ، و بالتالي احلاله محل الإنسان في وظائف معينة و خاصة في مجال الصناعة. و يتكون الروبوت من نظم الكترونية و أجهزة حساسة تناظر الجهاز العصبي و أعضاء الحس للإنسان البشري. و للروبوت أيضاً عقل الكتروني هو عبارة عن حاسبة الكترونية و بتطور استخدام الشرائح الألكترونية في الحاسبة سيصبح من الممكن تجهيز الروبوت بعقل الكتروني بالغ القوة ، و من ثم برمجته ليكون قادراً على أداء العمليات المعقدة. و في الواقع أن تطور هذا العقل الألكتروني قد فاق النظم الأخرى من أجهزة الروبوت ، و أصبح ذا كفاءة عالية في التشغيل. إن التخاطب مع الروبوت أمر صعب ، و لا بد من استخدام إحدى لغات الحاسبة الإلكترونية ، يستفيد علماء الروبوت في تجاربهم من دراسة أوجه التشابه بين نظم الإتصال و التحكم في الإنسان البشري و نظيرها في الآلة. و يعرف هذا الفرع من العلم بإسم السايبرناتيكا cybernetics ، و قد اشتق هذه الكلمة لأول مرة العالم الرياضي الأمريكي نوربرت فاينر في كتاب نشر له عام 1948. فعندما يطلبُ صناعة روبوت شبيه بالإنسان العادي فإنه يمكن توظيف قواعد الالكترونيات البيولوجية biological electronics (نبضات مصدرها عضوي حيوي). و باختصار بيونيك bionics مثلا تستخدم أذرع و أيدي صناعية و لكنها حساسة و تستجيب في حركتها إلى النبضات الكهربائية الدقيقة و التي تنشأ عن عضلات الجسم البشري العادية و كذلك أيضاً الأجزاء غير المتحركة مثل العيون البلاستيكية و الشرايين الصناعية و مفاصل الورك المصنوعة من المعدن أو الخزف. و يعكف العلماء على اختراع المزيد من الأطراف و الأجزاء الصناعية التعويضية للجسم البشري مثل ضابطة النبض التي تعمل بالنظائر المشعة و تستخدم في تقوية القلب البشري. و إذا ضعف قلب الإنسان أو كليته أمكن استبدالهما من زرع أعضاء جديدة في شخص آخر يتبرع بهما. و ربما في المستقبل القريب ، يمكن زرع قلوب صناعية كاملة لمن يحتاجها من المرضى بالقلب. و يتنبأ العلماء بأنه في نهاية القرن الواحد و العشرين سيصبح من الممكن إستبدال كافة أجزاء الجسم البشري بأخرى صناعية ، و ربما يؤدي هذا إلى وجود شخص ذي جزء آدمي و آخر آلي، مثل الرجل الألكتروبيولوجي bionic man بطل المسلسل التلفزيوني الشهير رجل الستة ملايين دولار و هو إنسان مختلط أعيد بناء جسمه من بقايا جسم رائد فضاء يحتضر بعد تحطم سفينته أثناء عودتها لكوكب الأرض ، و أمكن بإستبدال أجزاء من جسمه بأخرى صناعية أن يقوم بأعمال خارقة. ويمكن مقارنة أجزاء و نظم الروبوت بمثيلاتها في الجسم البشري ، فالأذن و الصوت البشري تستبدلان بميكرفون يحول موجات الصوت إلى نبضات كهربائية بينما يقوم مكبر صوت آخر بالعملية العكسية. و تقوم خلية كهروضوئية أو كاميرا تلفزيونية بتحويل موجات الضوء إلى نبضات كهربائية و هي في هذا بديلة عن العين البشرية. و النبضات الكهربائية التي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا التلفزيونية في الروبوت ، تشبه الإشارات و النبضات التي تتدفق خلال الجهاز العصبي للإنسان ، و هي تنقل في الروبوت بواسطة أسلاك من النحاس أو الدوائر الكهربائية المطبوعة على صفيحة السليكون ، و بدلاً من الأوعية الدموية في الإنسان فإن الروبوت يحتوي على شبكة من الأنابيب تحتوي على سوائل لها قوة ضغط معينة حيث يتحرك الروبوت عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.
تاريخ الروبوتات التعليمية في عام 1983، عرض للمواطنين في الولايات المتحدة روبوتات صغيرة متحركة، عرفت بأنها روبوتات تستخدم في المنازل أوفي التعليم، حيث تضمّنت مهامها المنزلية تنفيذ عدد محدد من الأعمال المفيدة بالإضافة إلى اعتبارها أداةً مسلّية، وأما مهامها التعليمية فقد تضمّنت استخدمها بشكل رئيسي للمتطلبات المهنية والتقنية. وقد لاقت المصانع التي أكّدت على قدرة هذه الروبوتات للتعلّم ( للبرمجة ) إلكترونياً قبولاً للمنتج أكثر من المصانع الأخرى التي صنّعت هذه الروبوتات للإستعمال الشخصي أو للمنازل، لأنّ هذه الروبوتات الشخصية غير قادرةٍ على تنفيذ عدد كبير من المهام ، بالإضافة إلى غلاء سعرها كسلعة للتسلية. لذلك بدأ مصنّعوا هذه الروبوتات البحث عن طرق أخرى لتسويق منتجهم، فاقترح مبتكرها فكرة مناسبتها في المجال التعليمي بعيداً عن مجال الإلكترونيات، وقام المصنّعون بالإتصال بالعديد من المعلمين في أنحاء الولايات المتحدة للبحث عن طرق تفيدهم في استخدام منتجاتهم في النظام التعليمي. لم تكن هذه بالفكرة الجديدة فالسيد سيمور بابيرت من مؤسسة MIT كان قد أثبت مسبقاً أن التحكم بمادة ملموسة ثلاثية الأبعاد وأداة إلكترونية عن طريق الكمبيوتر يعزّز أنماطاً معينة من التعلّم لدى الطلاب الصغار، وبالإعتماد على هذه الفكرة بدأ الباحثون بتطوير طرق تمكّنهم من استخدام روبوتات صغيرة متحركة كأداة تعليمية في المدارس الإبتداية والثانوية، وبذلك ظهر عددُ من الأبحاث الهادفة لتطوير المناهج، ولكنّ القليل منها كان قد اكتمل وأصبح متوفراً في الحقل التعليمي. يتمتّع صف الروبوت التعليمي بميّزات عدّة، فهي روبوتات يتراوح طولها بين 2 إلى 3 أقدام، تتحرك دون الحاجة إلى وصلها بالكمبيوتر، كما أنها تستجيب للمتغيرات المحيطة وذلك باستخدام مستشعرات متنوعة مثل مستشعرات الضوء واللمس والصوت، كما يمكن برمجتها لتتكلم، فتضاهي بذلك جوانب معينة من سلوكيات الإنسان. و تستخدم هذه المعدّات الإلكترونية ( الروبوتات ) التقنية نفسها لتعمل كحواسيب مصغّرة ( microcomputer ) في غرفة الصف، وتستطيع جميعها التواصل مع الكمبيوتر عن طريق وصلة سيريال بورد 232 ( وهي منافذ في جهاز الكمبيوتر خاصة لإرسال بيانات لغرض التواصل باستخدام لغة الكمبيوتر بيت / بايت ). يمكن برمجة بعض الروبوتات بواسطة حواسيب مصغّرة ( microcomputer ) إذ تستخدم كل واحدةٍ منها لغة برمجة مختلفة، وتعتمد سهولة البرمجة على لغة البرمجة المستخدمة، وهناك لغات برمجة مناسبة للمبرمجين المبتدئين، وعلى المبرمج أن يقوم هو بتوجيه جميع الروبوتات، إن أراد منها تنفيذ عدد أكبر من المهام. بعد ذلك استطاعت مجموعة شركات عالمية من تصميم حقائب وبرامج كمبيوتر مخصصة لانتاج روبوتات من صنع الطلبة بحيث يستطيع الطالب تنفيذ مجموعة كبيرة من المشاريع الخاصة به وتمكن هذه الحقائب التعليمية الطلبة من مختلف الاعمار من تصميم وبرمجة روبوتات متنوعة قادرة على أداء مهام معينة وبهذه النقلة النوعية انتقل علم الروبوت إلى المدارس بشكل فعلي حيث أصبح هنالك إمكانية لتأسيس مختبرات أو معامل خاصة بتعليم الطلبة علوم الروبوت وتمكنهم من تصميم أعداد غير محددة من هذه الروبوتات وبرمجتها بالطريقة التي يرونها مناسبة .
ويمكن تلخيص الأفكار السابقة بما يلي : يمكن الاستفادة من علوم الروبوت في العملية التعليمية من خلال عدة طرق من أهمها : 1. توفير مجموعة من الروبوتات التعليمية الجاهزة للطلبة داخل فصولهم بحيث تمكنهم من التعامل معها بعدة طرق كما أسلفنا سابقاً . 2. توفير وتجهيز مختبرات للروبوت التعليمي داخل المدارس بحيث يتمكن الطلبة من تعلّم كيفية انتاج روبوتات والمرور بالمراحل التعليمية المختلفة لانتاج روبوتات قادرة على أداء مهام معينة ومن ثم محاولة برمجتها لأغراض علمية . ومع أهمية الطريقتين إلاّ أن الطريقة الأفضل في هذا المجال هي الثانية حيث أن توفير مختبرات للروبوت داخل المدارس يمكن أن يدمج معه النظرية الأولى بالاضافة إلى أنه يحقق نتائج أفضل للطلبة. وسنركز في هذا المقال على الجانب الثاني وهو تجهيز مختبرات روبوتية للطلبة داخل المدارس وسنتعرض إليها بالتفصيل .
اهمية علم الروبوت ودوره في تنمية قدرات الطلبة الابداعية : يركز تصميم معمل الروبوت المدرسي على تشجيع التعلّم التعاوني بحيث أنه لايمكن للطالب العمل وحده ويقوم كل فريق مكون من ( 3- 5 ) طلاب بالعمل معاً لانتاج مشروع معين في مجال الروبوت ، فمن الناحية الفنية يساهم المختبر في تشجيع الطلبة على العمل التعاوني والجماعي فلا يجد الطالب مجالاً إلا للعمل ضمن فريق لانتاج روبوت، ولا وجود للعمل الفردي، وبذلك تتحقق نظرية أو استراتيجية (العمل ضمن الفريق أو التعلم التعاوني ) . ويقوم المعلم في كل جلسة تعليمية باعطاء الطلبة مفهوم معين ويتركهم يعملون في مجموعات لتحقيق هذا المفهوم وتطبيقه وانتاج روبوت قادر على تنفيذ ما تم تكليفهم به فيكون دوره موجهاً للعملية التعليمية ومديراً لها، والكم الأكبر من العمل سيكون على الطلبة أنفسهم . وفي كل جلسة تعليمية ينفذ الطلبة مشروعاً أو جزء من مشروع يكون ذو هدف محدد مسبقاً من قبل المعلم، بحيث يتعلم الطلبة من خلال عملهم على تنفيذ هذا المشروع مجموعة من المفاهيم والنظريات بل يقومون بتطبيقها بشكل عملي مستفيدين مما يمتلكونه من مهارات ومعرفة ومعلومات . ويتكون كل مشروع روبوتي من عدة أمور أهمها:( التصميم ) لجسم الروبوت ( وبرمجة ) المعالج لتنفيذ أوامر معينة .وكل ذلك يتم في بيئة تعليمية صحية مهيئة ومجهزة بشكل علمي تساعد الطلبة على الوصول إلى أهدافهم وتحقق الغاية من الجلسة التعليمية . _________________________________________