صفحة 379 - كتاب المهارات الرقمية - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنا؟

المفاهيم الأساسية

لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ (FrontDistance found an object?): لبنة مُراسِل منطقية ترجع صوابًا أو خطأ إذا اكتشف مستشعر المسافة كائنًا أو لم يكتشفه.

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

تطبيق عملي للبنة "المسافة الأمامية وجدت كائنا؟"

مثال برمجي

• يتحرك الروبوت إلى الأمام حتى يكتشف مستشعر المسافة كائنًا (مثل جدار الملعب).
• عند اكتشاف الكائن، يتوقف الروبوت.

منطق التدفق (Flowchart)

• البداية
• تحرك إلى الأمام
• الانتظار حتى (المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ = صواب)
• أوقف القيادة
• النهاية

وحدة المراقبة (Monitor Console)

• تتيح رؤية النتيجة التي ترجعها اللبنة (صواب أو خطأ).
• تظهر بيانات مثل:

- المسافة (مثال: 1829 مم)

- حالة المستشعر (Object: False)

- موقع الروبوت (X, Y)

```

نقاط مهمة

• لبنة "المسافة الأمامية وجدت كائنا؟" هي لبنة فراسل منطقية تستخدم لتكوين الشروط في البرمجة.
• تُستخدم داخل لبنات التحكم مثل "الانتظار حتى (wait until)" لوقف تنفيذ البرنامج مؤقتًا حتى يصبح الشرط صحيحًا.
• في المثال المذكور: يتحرك الروبوت خطوة واحدة (10 مليمتر) فقط، فيكتشف جدار الملعب (كائن) ثم يتوقف فورًا.
• يمكن مراقبة قيمة هذه اللبنة (صواب/خطأ) والبيانات الأخرى (مثل المسافة الدقيقة) من خلال وحدة المراقبة (Monitor Console) في بيئة البرمجة.

)FrontDistance found an object?( لبنة المسافة الأمامية وجدت كائناً ؟ لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنًا ؟ هي لبنة مُراسِل منطقية ترجع صوابا أو خطأ إذا اكتشف مستشعر المسافة كائنا أو لم يكتشفه.

في المقطع البرمجي الآتي، يتحرك الروبوت إلى الأمام حتى يكتشف مستشعر المسافة كائنًا في ملعب شبكة خريطة (Grid Map) ويكون العائق الذي يكتشفه المستشعر هو جدار الملعب، لذلك يتحرك الروبوت خطوة واحدة، فيكتشف المستشعر الجدار كعائق ويتوقف.

البداية عندما بدأت إذا اكتشف مستشعر المسافة كائنا، فسترجع اللبنة القيمة صوابا ثم يتوقف الروبوت. تحرك إلى الأمام تحرك إلى الأمام . الانتظار حتى المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ خطأ هل وجدت كائنا أمامك ؟ أوقف القيادة توقف لبنة الانتظار حتى ( ) ( ) wait until) المقطع البرمجي مؤقتًا حين يكون شرط المسافة الأمامية وجدت .صحيحًا )FrontDistance found an object?( كائنا؟

مستشعر المسافات الاستشعار المسافة الأمامية . وجدت كائنا؟

مراقب وجدت FrontDistance کائن؟ Heading Rotation Front Down Eye Eye Location Location Angle Bumper Distance Object: False Object: False X: -900 mm Left: False 1839 mm Color: None Color: None Y: -900 mm Right: False

وضع البداية للروبوت.

صواب أوقف القيادة النهاية

تتيح لك وحدة المراقبة رؤية Monitor Console( النتيجة التي ترجعها لبنة المسافة )FrontDistance( الأمامية

Location X: -900 mm Y: -890 mm Location Angle Bumper Distance Left: False 0 1829 mm Right: False

يتحرك الروبوت 10 مليمتر فقط، فيكتشف جدار الملعب ثم يتوقف.

)FrontDistance found an object?( لبنة المسافة الأمامية وجدت كائناً ؟ لبنة المسافة الأمامية وجدت كائنًا ؟ هي لبنة مُراسِل منطقية ترجع صوابا أو خطأ إذا اكتشف مستشعر المسافة كائنا أو لم يكتشفه. في المقطع البرمجي الآتي، يتحرك الروبوت إلى الأمام حتى يكتشف مستشعر المسافة كائنًا في ملعب شبكة خريطة (Grid Map) ويكون العائق الذي يكتشفه المستشعر هو جدار الملعب، لذلك يتحرك الروبوت خطوة واحدة، فيكتشف المستشعر الجدار كعائق ويتوقف. البداية عندما بدأت إذا اكتشف مستشعر المسافة كائنا، فسترجع اللبنة القيمة صوابا ثم يتوقف الروبوت. تحرك إلى الأمام تحرك إلى الأمام . الانتظار حتى المسافة الأمامية وجدت كائنا؟ خطأ هل وجدت كائنا أمامك ؟ أوقف القيادة توقف لبنة الانتظار حتى ( ) ( ) wait until) المقطع البرمجي مؤقتًا حين يكون شرط المسافة الأمامية وجدت .صحيحًا )FrontDistance found an object?( كائنا؟ مستشعر المسافات الاستشعار المسافة الأمامية . وجدت كائنا؟ مراقب وجدت FrontDistance کائن؟ Heading Rotation Front Down Eye Eye Location Location Angle Bumper Distance Object: False Object: False X: -900 mm Left: False 1839 mm Color: None Color: None Y: -900 mm Right: False وضع البداية للروبوت. صواب أوقف القيادة النهاية تتيح لك وحدة المراقبة رؤية Monitor Console( النتيجة التي ترجعها لبنة المسافة )FrontDistance( الأمامية Location X: -900 mm Y: -890 mm Location Angle Bumper Distance Left: False 0 1829 mm Right: False يتحرك الروبوت 10 مليمتر فقط، فيكتشف جدار الملعب ثم يتوقف. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Robot Movement Flowchart Description: A flowchart describing the robot's movement logic using the FrontDistance sensor. Table Structure: Headers: N/A Context: Illustrates the programming logic for robot navigation using sensor input.