لبنات فئة الاستشعار - كتاب المهارات الرقمية - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 لبنات فئة الاستشعار

المفاهيم الأساسية

لبنات الفراسل (Reporter Blocks): لبنات ذات شكل دائري أو سداسي لا يمكن استخدامها بمفردها، ولكن تُستخدم داخل لبنات أخرى مثل فئة التحكم (Control) أو فئة العمليات (Operators).

لبنات الفراسل المنطقية (Boolean Reporter): لبنات ذات شكل سداسي تُستخدم لتكوين الشروط، وتكون النتائج التي تُرسلها هي صواب (True) أو خطأ (False).

مستشعر المسافات (Distance Sensing): تحتوي فئة الاستشعار على لبنتين أساسيتين له هما: "المسافة الأمامية وجدت كائنا؟" و "المسافة الأمامية في ( )".

خريطة المفاهيم

```markmap

مستشعرات المسافة

وظيفة المستشعرات في الروبوتات

• الإحساس بالبيئة المحيطة ومكوناتها
• قياس المسافات بين الروبوت والمكونات
• معالجة البيانات لإكمال المهمة المطلوبة

مستشعرات فيكس كود في آر (VEXcode VR)

• تمنح القدرة على برمجة روبوت الواقع الافتراضي
• تجعل الروبوت يتصرف مثل المركبة ذاتية القيادة

أنواع المستشعرات

• مستشعر الاصطدام (Bumper)
• مستشعر المسافة (Distance)
• مستشعر العين (Eye)

مقارنة الحواس البشرية بمستشعرات الروبوت

اللمس

• يقابله: مستشعر الاصطدام (Bumper)

الرؤية

• يقابلها: مستشعر المسافة (Distance) ومستشعر العين (Eye)

أجزاء الروبوت في الرسم التوضيحي

• مستشعر العين الأمامية (FrontEye)
• مستشعر المسافة (Distance)
• مستشعر الاصطدام الأيمن (BumperRight)
• مستشعر المغناطيس الكهربائي (Electromagnet)
• مستشعر العين السفلية (DownEye)
• مستشعر الاصطدام الأيسر (BumperLeft)

أنواع مستشعرات المسافة

مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية

• المبدأ: إرسال موجات فوق صوتية وقياس انعكاسها
• التطبيقات:

- قياس منسوب المياه في الخزانات

- أنظمة السلامة المضادة للتصادم في السيارات

مستشعر المسافة بالليزر

• المبدأ: استخدام شعاع الليزر
• الدقة: من بضع ملليمترات إلى آلاف الأمتار
• التطبيقات:

- مراقبة الجودة

- المراقبة الصناعية (Process Monitoring)

- وضع المكونات بدقة في صناعة السيارات

#### تطبيقات الليزر (تركيزه على بقعة ضيقة)

• القطع بالليزر
• الطباعة الحجرية (Lithography)
• مسحات الباركود الضوئية (Barcode Scanners)

#### مستشعر المسافة لروبوت الواقع الافتراضي

• الموقع: الجزء الأمامي من الروبوت
• الوظيفة: توضيح المسافة بين الروبوت وأقرب كائن
• آلية العمل: حساب المسافة باستخدام وقت ارتداد ضوء الليزر
• نطاق الكشف:

- الكائنات القريبة

- الأشياء البعيدة والجدران في ملاعب فيكس كود في آر

- عند عدم وجود شيء: يبلغ عن مسافة أكبر من 3000 ملليمتر

لبنات فئة الاستشعار (Sensing)

وظيفتها

• تستخدم لبرمجة الواقع الافتراضي للتفاعل مع الشروط واتخاذ القرارات من المستشعرات

لبنات الفراسل (Reporter Blocks)

• شكلها: دائري أو سداسي
• لا يمكن استخدامها بمفردها
• تُستخدم داخل لبنات أخرى (مثل: التحكم، العمليات)

لبنات الفراسل المنطقية (Boolean Reporter)

• شكلها: سداسي
• تُستخدم لتكوين الشروط
• نتيجتها: صواب (True) أو خطأ (False)

أمثلة على لبنات الفراسل المنطقية

• القيامة تم عملها؟
• القائد مازال يتحرك؟
• مضغوط؟
• BumperLeft
• المسافة الأمامية
• وجدت كائنا؟
• العين الأمامية
• يمثل جسم قريب؟
• أحمر؟

لبنات مستشعر المسافات (Distance Sensing)

اللبنتان الأساسيتان

• لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ (FrontDistance found an object?)
• لبنة المسافة الأمامية في ( ) (FrontDistance in ( ))

العلاقة بين مجال وزاوية المستشعر

• يمكن اكتشاف الكائنات البعيدة عندما تكون زاوية المجال قريبة من مركز شعاع الليزر
• المجال 10 درجات ← المدى 1000 ملليمتر
• المجال 5 درجات ← المدى 2000 ملليمتر
• المجال 2 درجة ← المدى أكبر من 2000 ملليمتر

معلومة

• تُستخدم الموجات فوق الصوتية في مجالات أخرى مثل:

- التصوير الطبي

- تسريع العمليات الكيميائية

```

نقاط مهمة

• تتضمن فئة الاستشعار (Sensing) اللبنات المستخدمة لبرمجة تفاعل الروبوت مع الشروط واتخاذ القرارات.
• العلاقة بين مجال رؤية المستشعر (Field) ومدى الكشف (Range) علاقة عكسية: كلما قل المجال (أصبح أضيق)، زاد المدى الذي يمكن الكشف عنده.
• أمثلة لبنات الفراسل المنطقية تشمل أسئلة عن حالة المستشعرات مثل "وجدت كائنا؟" و "يمثل جسم قريب؟".

لاحظ أنه يمكن اكتشاف الكائنات البعيدة من خلال مستشعر الواقع الافتراضي عندما تكون زاوية المجال (Angle Field) قريبة من مركز شعاع الليزر.

المجال (Field) 10 درجات - المدى (Range) 1000 ملليمتر المجال (Field) 5 درجات - المدى (Range) 2000 ملليمتر المجال (Field) 2 درجة - المدى (Range) أكبر من 2000 ملليمتر

تتضمن فئة الاستشعار (Sensing) اللبنات التي ستستخدمها لبرمجة الواقع الافتراضي للتفاعل مع الشروط، واتخاذ القرارات، من المستشعرات الخاصة به.

لبنة الفراسل هي لبنة لها شكل دائري أو سداسي ولا يمكن استخدامها بمفردها، ولكن تُستخدم داخل لبنة أخرى مثل: فئة التحكم

(Control) أو فئة العمليات (Operators).

لبنات الفراسل المنطقية هي لبنات ذات شكل سداسي تُستخدم لتكوين الشروط، وتكون النتائج التي تُرسلها هذه الشروط هي صواب (True) أو خطأ (False).

القياة تم عملها؟

القاده مازال يتحرك؟

مضغوط؟

BumperLeft

المسافة الأمامية

وجدت كائنا؟

العين الأمامية

يمثل جسم قريب؟

أحمر ؟

تحتوي فئة الاستشعار على لبنتين أساسيتين من لبنات مستشعر المسافة وهما:

< لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ (FrontDistance found an object?)

< لبنة المسافة الأمامية في ( ) (FrontDistance in ( ))

مستشعر المسافات

أحداث

تحكم

فئة الاستشعار (Sensing)

الاستشعار

المسافة الأمامية

وجدت كائنا؟

في

mm

المسافة الأمامية

ليم

2025 - 1447

لاحظ أنه يمكن اكتشاف الكائنات البعيدة من خلال مستشعر الواقع الافتراضي عندما تكون زاوية المجال (Angle Field) قريبة من مركز شعاع الليزر. المجال (Field) 10 درجات - المدى (Range) 1000 ملليمتر المجال (Field) 5 درجات - المدى (Range) 2000 ملليمتر المجال (Field) 2 درجة - المدى (Range) أكبر من 2000 ملليمتر --- SECTION: لبنات فئة الاستشعار --- تتضمن فئة الاستشعار (Sensing) اللبنات التي ستستخدمها لبرمجة الواقع الافتراضي للتفاعل مع الشروط، واتخاذ القرارات، من المستشعرات الخاصة به. --- SECTION: لبنات الفراسل (Reporter Blocks) --- لبنة الفراسل هي لبنة لها شكل دائري أو سداسي ولا يمكن استخدامها بمفردها، ولكن تُستخدم داخل لبنة أخرى مثل: فئة التحكم (Control) أو فئة العمليات (Operators). لبنات الفراسل المنطقية هي لبنات ذات شكل سداسي تُستخدم لتكوين الشروط، وتكون النتائج التي تُرسلها هذه الشروط هي صواب (True) أو خطأ (False). القياة تم عملها؟ القاده مازال يتحرك؟ مضغوط؟ BumperLeft المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ العين الأمامية يمثل جسم قريب؟ أحمر ؟ --- SECTION: لبنتنا مستشعر المسافات (Distance Sensing) --- تحتوي فئة الاستشعار على لبنتين أساسيتين من لبنات مستشعر المسافة وهما: < لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ (FrontDistance found an object?) < لبنة المسافة الأمامية في ( ) (FrontDistance in ( )) مستشعر المسافات أحداث تحكم فئة الاستشعار (Sensing) الاستشعار المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ في mm المسافة الأمامية ليم 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: Robot with distance sensor emitting orange waves Description: A VEX robot with a distance sensor on the front, emitting orange waves to detect objects. The waves show a field of view and range. Context: Illustrates the concept of a distance sensor's field of view and range. **DIAGRAM**: Distance sensor range Description: Diagram showing three lines representing different ranges of the distance sensor. Each line has a field of view angle and a corresponding range in millimeters. X-axis: Field of View (degrees) Y-axis: Range (millimeters) Context: Provides specific data on how the sensor's range changes with its field of view. **DIAGRAM**: Block programming interface elements Description: A visual representation of a block-based programming interface, showing categories like 'Events', 'Control', 'Sensing', and 'Operators'. It displays example blocks for distance sensing and boolean reporters. Context: Illustrates the visual environment and available blocks for programming the robot's sensors and logic.