بسته آموزشی الکترونیک ربات

بسته آموزشی الکترونیک ربات

هر رباتی از قطعات الکترونیکی فراوانی ساخته می‌شود که بسته به مقدار پیچیدگی آن می‌توان از قطعات الکترونیکی متفاوتی بهره برد. اصولاً از این قطعات به الکترونیک ربات یاد می‌کنند. همانطور که می‌دانید ربات از سه شاخه مکانیک، الکترونیک و برنامه نویسی تشکیل شده و تمامی ربات‌های ساخته شده از این شاخه‌ها پیروی می‌کنند. جهت آشنایی بیشتر با الکترونیک ربات و قطعات الکترونیکی، این محتوا را اختصاص داده‌ایم. امیدواریم که مفید واقع گردد.

منظور از الکترونیک ربات چیست

کلمه الکترونیک معنا و مفهوم فارسی نداشته و از واژه لاتین electronic گرفته شده است. الکترون دارای ذرات بسیار ریزی بوده که تنها با چشم مجهز دیده می‌شود و معمولا بار منفی نخواهد داشت. الکترون‌ها عامل اصلی به وجود آمدن جریان‌های الکتریسیته خواهند بود. به طور کلی الکترونیک به مجموعه‌ای از فعالیت‌های حول محور عبور جریان الکتریکی از مواد  گفته می‌شود. ساختن و یا خلق ربات بدون حضور الکترونیک به هیچ عنوان میسر نخواهد بود. جریان الکترونیکی در ربات همانند جریان خون در بدن انسان است.

نقش الکترونیک در ساخت ربات‌ها

الکترونیک نقش بسیار مهمی در ربات دارد. به طوری که با کنترل مدارهای الکترونیکی مغز ربات را تشکیل می‌دهند و فرمان‌های لازم را برای حرکت و عملکرد آن صادر خواهند کرد. حسگرها و سنسورهای الکترونیکی به ربات امکان درک محیط اطراف را خواهند داد. میکروکنترها و پردازنده‌ها، داده‌های دریافتی از حسگرها را پردازش خواهند کرد. همچنین ماژول‌های ارتباطی الکترونیکی امکان تعامل ربات با سایر دستگاه‌ها را فراهم می‌آورند.

الکترونیک ربات به عنوان دومین بخش اصلی یک ربات به شمار آمده که در حقیقت رابطه میان بخش کنترلی و بخش‌های مکانیکی ربات است. المان‌ها یا همان قطعات الکترونیکی در ربات مشابه بدن انسان هستند.

اجزا و قطعات تشکیل دهنده الکترونیک ربات

همانطور که پیشتر توضیح دادیم الکترونیک ربات نقش مهم و تعیین کننده‌ای را در ربات ایفا می‌کند. این نقش با وجود اجزا و قطعات مختلف شکل می‌گیرد. این اجزا شامل:

میکروکنترلر یا پردازنده

وظیفه: مغز ربات است که تمام عملیات را کنترل می‌کند.

اجرای برنامه‌ها و الگوریتم‌های کنترلی

پردازش داده‌های دریافتی از حسگرها

صدور فرمان به عملگرها

حسگرها

وظیفه: جمع‌آوری اطلاعات از محیط اطراف.

سنسورهای فاصله: تشخیص فاصله اشیاء

سنسورهای نوری: تشخیص نور و رنگ

شتاب‌سنج و ژیروسکوپ: تشخیص حرکت و جهت‌گیری ربات

عملگرها

وظیفه: انجام اعمال فیزیکی و حرکت ربات.

موتورها: ایجاد حرکت چرخشی

سولنوئیدها: ایجاد حرکت خطی

محرک‌های پنوماتیک/هیدرولیک: ایجاد نیروهای قوی‌تر

مدارهای راه‌انداز (درایورها)

وظیفه: کنترل عملگرها با تقویت سیگنال‌های کنترلی.

تبدیل سیگنال‌های ضعیف به جریان‌های قوی‌تر برای موتورها

منبع تغذیه

وظیفه: تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز ربات.

باتری‌ها: ذخیره و تأمین انرژی

رگولاتورها: تثبیت ولتاژ برای قطعات مختلف

ماژول‌های ارتباطی

وظیفه: برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها یا کنترل از راه دور.

انتقال داده‌ها و دریافت فرمان‌ها

مدارهای واسط

وظیفه: تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال و برعکس.

ADC: تبدیل سیگنال‌های آنالوگ حسگرها به دیجیتال

DAC: تبدیل فرمان‌های دیجیتال به آنالوگ برای کنترل عملگرها

نمایشگرها

وظیفه: نمایش اطلاعات و وضعیت ربات.

نمایش داده‌ها، هشدارها یا وضعیت عملکرد

قطعات پایه

وظیفه: ساخت مدارهای الکترونیکی اساسی.

مقاومت‌ها: کنترل جریان

خازن‌ها: ذخیره انرژی و فیلتر کردن نویز

ترانزیستورها: تقویت و سوئیچینگ

دیودها: کنترل جهت جریان

بردهای مدار چاپی (PCB)

وظیفه: پایه فیزیکی برای نصب و اتصال قطعات الکترونیکی.

ایجاد اتصالات الکتریکی بین قطعات

محافظت و نگهداری از قطعات

مزایای آموزش الکترونیک ربات به کودکان

آموزش الکترونیک ربات برای کودکان می‌تواند بسیار جذاب و آموزنده باشد. از مهمترین مزیت‌های آن می‌توان به تقویت مهارت‌های مهندسی، ریاضیات و علوم تکنولوژی اشاره کرد. پرورش تفکر منطقی و حل مسئله، افزایش خلاقیت و نوآوری، بهبود مهارت‌های دست ورزی، تقویت کار گروهی، افزایش اعتماد به نفس، پرورش صبر و پشتکار را می‌توان از مزیت‌های این آموزش به شمار آورد. یادگیری تفکر الگوریتمی و آشنایی با زبان‌های برنامه نویسی پایه از دیگر مزیت‌های مهم آموزش الکترونیک ربات برای کودکان و دانش آموزان است.

در واقع با این آموزش، کودکان روش راه اندازی مدارات منطقی را به صورت ساده و آسان یاد گرفته و همچنین شبیه سازی مدارات را هم به خوبی فرا می‌گیرند. از همه مهمتر اینکه مدارات الکترونیکی، برد الکترونیکی با مولتی متر و منبع تغذیه در اختیار دانش آموزان قرار خواهد گرفت.

روش‌ها و ایده‌های آموزش الکترونیک ربات

جهت آموزش الکترونیک ربات روش‌ها و ایده‌های متعددی در نظر گرفته شده است که در ادامه آنها را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در ابتدا با مفاهیم پایه شروع به بررسی می‌شود. سپس با استفاده از کیت‌های آموزشی، عملیات ساخت ربات به دانش آموزان نشان داده خواهد شد. با استفاده از تصاویر، انیمیشن، عملکردِ قطعات الکترونیکی به مخاطبین القا می‌گردد. همچنین در این روش‌ها آموزش نکات ایمنی در کار با ابزار و قطعات الکترونیکی هم در دستور کار قرار خواهد گرفت.

تجهیزات پک آموزشی الکترونیک ربات رباتیک بارمان

بسته آموزشی و یا پک آموزشی الکترونیک ربات از قطعاتی مانند المان‌ها و دیگر وسایل پرکاربرد الکترونیکی نظیر: مقاومت، خازن، آسی‌های پرکاربرد، سنسور و دیگر موارد تشکیل شده است. در واقع دانش آموزان با آموزش عملی و مفهومی قادر به نصب و راه‌اندازی مدارات الکترونیکی و برد الکترونیکی همراه با مولتی متر خواهند بود.

نکات مهم در نگهداری قطعات الکترونیک ربات

مهم‌ترین نکته در نگهداری از قطعات الکترونیکی ربات، محافظت در برابر رطوبت و الکتریسیته ساکن است. این دو عامل می‌توانند به سرعت و به طور جدی به قطعات آسیب برسانند. برای نگهداری مناسب نکات زیر را رعایت کنید.

• قطعات را در محیطی خشک و خنک نگهداری کنید.
• از کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن برای نگهداری استفاده نمایید.
• هنگام کار با قطعات، از دستبند ضد الکتریسیته ساکن بهره ببرید.
• قطعات را دور از منابع گرما و نور مستقیم خورشید نگه دارید.

از تماس مستقیم با قطعات بدون محافظت مناسب خودداری کنید