ربات مالتی سنس

مالتی سنس یک پردازش گر رباتیک است که قابلیت تبدیل پذیری به 8 ربات مختلف را دارد.

در حقیقت ربات تلفیقی از المان های مکانیکی و یک مغز افزار الکترونیکی است که در حین هوشمندی قادر است در شرایطی خاص، کار تعریف شده ای را که انجام آن برای انسان غیر ممکن، دشوار، خطرناک یا غیراقتصادی باشد؛ انجام می دهد.

ربات مالتی سنس یک پردازش گر هوشمند دارد که شما را قادر می سازد ربات های مختلفی را بسازید و فرمان دهید.

مالتی سنس یک ربات دست آموز است، به این معنی که شما برای آن برنامه ریزی کامپیوتری می کنید و مالتی سنس فعالیتی را انجام می دهد. پس این نکته را در نظر داشته باشید که مالتی سنس، بر خلاف بسیاری از ربات های آماده یا آموزشي رباتیک، به خودی خود کاری انجام نمی دهد، بلکه باید به کمک شما برنامه ریزی شود. این ربات قابلیت برنامه نویسی به دوزبان انگلیسی و فارسی را دارد.

توسط نرم افزار طراحی شده برای برنامه نویسی و پروگرام کردن این ربات که توسط شرکت نواندیشان سپاهان طراحی و پیاده سازی شده است. به راحتی می توانید برنامه نویسی را آموزش ببینید. محیط این نرم افزار به صورت کاملا فارسی پیاده سازی شده است و در سی دی همراه بسته شیوه کار با نرم افزار آموزش داده شده است.

لازم به ذکر است که این ربات در دسته ربات های هوشمند و خود کنترل قرار می گیرند. بنابراین مغزافزار مدار که توسط کاربر محترم برنامه ریزی  می شود، به المان های مورد نیاز متصل شده و فعالیت مربوطه را که برنامه ریزی شده است. انجام می دهد.

• چه ربات هایی را با مالتی سنس می توان ساخت؟

از جمله ربات هایی که می توان با این بسته آموزشی ساخت، تعقیب خط، آتش نشان، میکروماوس، حل ماز، نقاش، خدمتکار، رالی و نوریاب می باشد. البته این ربات ها در سی دی همراه بسته آموزش داده شده اند، و علاوه براین ها می توان ربات هایی دیگر که با سنسورهای مادون قرمز و LDR و تماسی می توانند فعالیتی را انجام دهند، طراحی و ساخت. منظور این است که کاربر با توجه به خلاقیت خود می تواند ربات های هوشمند و خود کنترلی را غیر از مواردی که در طرح درس CD آموزشی می باشد، درست کنند.

ربات تعقیب خط یا مسیریاب چیست؟

روبات تعقیب خط در حقیقت یک ماشین است که می تواند یک مسیر را دنبال کند. این مسیر می تواند مرئی یا نامرئی باشد، مسیر مرئی در حقیقت یک خط با رنگ مشخص می باشد ولی مسیر نامرئی توسط فرکانس یا میدان های مغناطیسی برای ربات مشخص می شوند. هدف از طراحی این ربات ها طی مسیر با بیشترین سرعت و دقت می باشد. یعنی ربات از خط مشخص شده خارج نشود و یا حد انحراف از مسیر در حد ناچیز باشد. این گونه ربات ها در مناطق صنعتی بسیار موثر می توانند باشند، مثلا در کارخانه های بزرگ برای جابجایی در طول خط تولید می توانند با رنگ های متفاوت روی زمین و دیوار برای ربات مسیر کاری اش را تعریف می کنند.

درضمن طراحی و ساخت این نوع ربات ها برای مبتدی ها بسیار توصیه می شود. اینکه ربات مسیریاب چه مسیری را طی کند و چقدر پیچ و خم داشته باشد در مسابقات مختلف متفاوت خواهد بود.  ولی اصل موضوع این است که یک خط مشکی به عرض 1.8 سانتیمتر را یک صفحه سفید و بدون دخالت کاربر دنبال کند.

ولی در ربات مالتی سنس، با توجه به برنامه ای که نوشته می شود، کاربر تعیین می کند که ربات چه رنگی را دنبال کند. یعنی 5 سنسور مادون قرمز این ربات توانایی تشخیص رنگ را دارند.    

ربات آتش نشان چیست؟

ربات آتش نشان به رباتی گفته می شود که بتواند محل آتش را با توجه به نور تشخیص دهد و پس از حرکت به سمت آتش به کمک پروانه ای که به موتور الکتریکی متصل است، آتش را خاموش کند. سازه و شکل ربات بسته به خلاقیت هر کاربر متفاوت خواهد بود، ولی در کل هدف خاموش کردن آتش است. که در این بسته آموزشی این ربات به صورت خودکار این کار را انجام می دهد.

ربات میکروماوس چیست؟

ربات میکرو موس وظیفه شمارش مکعب ها و رسیدن به مقصد را دارد. این ربات از محل شروع  تا پایان مسیر را باید با بیشترین سرعت،  بیشترین دقت، کمترین زمان و کمترین خطا طی کند. نکته قابل اهمیت و حیاتی آن است که پایه و اساس این برنامه ثابت است. ممکن است محل شروع و پایان متفاوت باشد اما اساس برنامه تغییر زیادی نخواهد کرد.

ربات حل ماز چیست؟

این ربات توسط میکروسوئیچ های پایه دار یا همان تاچ سنسورها محل قرار گیری دیوار پازل ماز را شناسایی می کند و به مسیر یابی می پردازد. این دو عدد میکروسوئیچ در جلو و دو طرف ربات نسب می شوند و توسط آن ها مسیر حرکت مشخص می شود.

ربات نقاش چیست؟

این ربات نوعی از ربات مسیریاب است که پس از مشخص شدن مسیر توسط ماژیک آن را رسم می کند.

ربات خدمتکار چیست؟

ربات امدادگر مالتی سنس، رباتی است که از امکانات سنسورهای مالتی سنس بیشترین استفاده شده است. این ربات توانایی مالتی سنس را در نوشتن برنامه های مختلف و پیاده کردن الگوریتم های مختلف نشان می دهد.

ربات رالی چیست؟

مسابقات رالی بدین صورت است که دو مسیر یکسان مقابل ربات ها قرار دارد. این مسیر یک جاده به رنگ سفید و کناره های مشکی است. ربات به گونه ای روی مسیر قرار می گیرد که نیمی از ربات روی خط مشکی ونیمی از ربات روی خط سفید باشد؛ ربات ها باید از ابتدای مسیر تا انتهای آن را طی کنند.

ربات نوریاب چیست؟

توسط سنسورهای نوری یا همان LDR مسیر حرکت را مشخص می کند. به عبارتی منبع نور را تشخیص می دهد و سپس به سمت آن حرکت می کند.

• آشنایی با قسمت های مختلف قطعات داخل جعبه:

 لیست قطعات درون جعبه:

* یک بسته المان های متنوع

* یک بسته المان L و مکعب

* دو عدد موتور گیربکس سرعتی

* یک عدد جاباتری 4 تایی

* یک عدد پیچ گشتی

* یک عدد برد اصلی ربات

* یک عدد کابل USB

* دو عدد تاچ سنسور و پیچ و مهره مخصوص

* CD نرم افزار و آموزش ساخت

* دو عدد چرخ مخصوص رباتیک

* یک بسته پیچ و مهره اضافی

قسمت الکترونیک ربات از دو برد مجزا تشکیل شده است، یکی پردازنده و دیگری برد اصلی نام دارند. برد پردازنده توسط دو عدد آی سی میکروکنترلر اتمگا Atmega8 قابل برنامه ریزی است. این آی سی ها که به صورت SMD هستند روی برد لحیم شده اند و به عنوان مغز افزار عمل می کنند.     

در روی برد اصلی سنسورها و محل اتصال موتورها و کلید قطع و وصل و همچنین درگاه (پورت) USB قرار دارند. این برد از 3 سنسور نوری، تماسی و مادون قرمز پشتیبانی می کند. البته این سنسورها همراه بسته می باشند.

همانطور که گفته شد برنامه این ربات توسط خریدار نوشته می شود. البته بسیار ساده است، به کمک یک نرم افزار سبک و فارسی که توسط طراحان این ربات نوشته شده است، می توانید آی سی های میکروکنترلر این ربات را برنامه ریزی کنید.

بررسی سنسورها:                    

سنسورهای تماسی: این سنسورها به عنوان شاخک های ربات مالتی سنس می باشند. بلافاصله پس از برخورد با یک جسم به مغزافزار فرمان می  دهند و با توجه به جای سنسورها، ربات تصمیم می گیرد که چه حرکتی را انجام دهد.

سنسورهای نوری: این سنسورها که به نور حساس هستند، در ازای دریافت نور با واحد های مختلف اختلاف اهمی متفاوتی را ایجاد می کنند، در اثر این اختلاف اهمی، مغزافزار ربات وجود نور را تشخیص می دهد و با توجه به برنامه نوشته شده، تصمیم گیری می کند.

سنسورهای مادون قرمز: این سنسورها که به صورت 6 سنسور فرستنده و گیرنده می باشند، در زیر برد اصلی مالتی سنس قرار گرفته اند. شیوه کار این شش سنسور باعث شده که ربات بسیار واکنش پذیر باشد. به این صورت که شش سنسور فرستنده، مداوم در حال ارسال امواج مادون قرمز با فرکانس حدودی 38 کیلوهرتز به سطح زمین که ربات روی آن قرار دارد می باشند. شش سنسور گیرنده هم، میزان اشعه های برگشت خورده را سنجش می کنند و در نهایت شش داده به مغز افزار ربات ارسال می شود. در اینجا هم با توجه به برنامه نوشته شده برای ربات، مغز افزار تصمیمی را اتخاذ می کند. لازم به ذکر است که به کمک همین سنسورها ربات رنگ ها را از هم تشخیص می دهد.

روی برد اصلی 7 عدد ال ای دی قرار دارند. شما می توانید این ال ای دی ها را با برنامه ریزی خودتان خاموش و روشن کنید و یا برای گزارش رویدادهای مختلف یا تصمیماتی که ربات می گیرد از آن ها استفاده کنید. به عنوان مثال، هر موقع سنسور مادون قرمز وسطی رنگ سیاه را تشخیص داد؛ ال ای دی وسط یا دیگر ال ای دی ها روشن شوند.

اتصال مغزافزار به کامپیوتر:

این ربات به وسیله درگاه یا پورت USB به کامپیوتر متصل می شود. پس از نصب نرم افزار مخصوص ربات مالتی سنس می توانید شروع به برنامه نویسی برای ربات بکنید. لازم به ذکر است که نرم افزار به صورت فارسی است و شیوه برنامه نویسی برای راه اندازی 8 ربات مختلف نیز آموزش داده شده است.

پس از نصب نرم افزار که شیوه نصب هم در CD کاملا آموزش داده شده است، وارد مرحله آموزش برنامه نویسی برای آی سی های میکرو می شویم.

برای ملموس شدن برنامه نویسی و یادگیری راحت تر، از شیوه فرمان به ال ای دی ها شروع می شود. پس از آموزش هر مرحله از کاربر سوال پرسیده می شود. که پاسخ به سوال های مطرح شده نشان دهنده درک کامل مراحل آموزش است.

پس آموزش کد نویسی برای ال ای دی ها وارد یک مرحله بسیار مهم در برنامه نویسی می شویم، شیوه کد نویسی برای فرمان به موتور الکتریکی، که پیش نیاز بسیار مهمی در دنیای رباتیک می باشد. به عنوان مثال، به هنگام مسیریابی، مغز افزار باید تعیین کند که کدام موتور در کدام جهت حرکت کند تا ربات بتواند در مسیر مشخص به حرکتش ادامه دهد.