صفحة 380 - كتاب المهارات الرقمية - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 لبنة المسافة الأمامية والتحكم في الروبوت

المفاهيم الأساسية

لبنة المسافة الأمامية (Front Distance Sensor Block): لبنة مستشعر تبين المسافة بين روبوت الواقع الافتراضي وأقرب كائن من خلال قيم رقمية بوحدة المليميتر (mm) أو البوصة (Inches).

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 ( ))

#### خصائص لبنة المسافة الأمامية في ( )

• تتيح اختيار وحدة قياس المسافة (mm أو Inches).
• ترجع قيماً رقمية (شكل بيضاوي).
• تُستخدم داخل لبنات أخرى مثل "الانتظار حتى ( )".

#### مثال تطبيقي باستخدام "الانتظار حتى ( )"

• الشرط: المسافة أقل من 100 ملليمتر.
• التأثير: توقف المقطع البرمجي مؤقتاً حتى يتحقق الشرط.
• مثال برمجي:

- عندما يبدأ

- تحرك إلى الأمام

- الانتظار حتى (المسافة الأمامية < 100 مم)

- أوقف القيادة

• النتيجة: يتوقف الروبوت على مسافة محددة (مثال: 79 مم) قبل الحاجز.

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 في ( ) ترجع قيماً رقمية (شكل بيضاوي).
• يمكن استخدام هذه اللبنة داخل لبنة "الانتظار حتى ( )" لوقف البرنامج مؤقتاً عند تحقيق شرط مسافي (مثل: أقل من 100 مم).
• مثال تطبيقي: (عندما يبدأ → تحرك إلى الأمام → الانتظار حتى (المسافة < 100 مم) → أوقف القيادة) يؤدي إلى توقف الروبوت على مسافة محددة (مثال: 79 مم) قبل الحاجز.

لبنة المسافة الأمامية في ( ) هي لبنة مستشعر المسافة (Distance Sensor) والتي تبين المسافة بين روبوت الواقع الافتراضي وأقرب كائن من خلال قيم رقمية بوحدة المليميتر (mm) أو البوصة (Inches).

تتيح لك اختيار وحدة قياس المسافة بين الروبوت والكائن.

ترجع اللبنات ذات الشكل البيضاوي القيم الرقمية.

توقف لبنة الانتظار حتى ( ) المقطع البرمجي مؤقتاً حين يكون شرط المسافة أقل من 100 ملليمتر صحيحاً.

عندما يبدأ

تحرك إلى الأمام

الانتظار حتى

أوقف القيادة

يتوقف الروبوت على مسافة 79 ملليمتر قبل الحائط.

لبنة المسافة الأمامية في ( ) هي لبنة مستشعر المسافة (Distance Sensor) والتي تبين المسافة بين روبوت الواقع الافتراضي وأقرب كائن من خلال قيم رقمية بوحدة المليميتر (mm) أو البوصة (Inches). تتيح لك اختيار وحدة قياس المسافة بين الروبوت والكائن. ترجع اللبنات ذات الشكل البيضاوي القيم الرقمية. توقف لبنة الانتظار حتى ( ) المقطع البرمجي مؤقتاً حين يكون شرط المسافة أقل من 100 ملليمتر صحيحاً. عندما يبدأ تحرك إلى الأمام الانتظار حتى أوقف القيادة يتوقف الروبوت على مسافة 79 ملليمتر قبل الحائط. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Visual representation of programming blocks for controlling a robot's distance sensor and movement. Context: Illustrates how to use the Front Distance sensor block and related control blocks (wait until, move forward, stop) in a visual programming environment. **TABLE**: Untitled Description: Displays real-time status information for a robot, including heading, rotation, eye status, location, angle, bumper status, and distance. Table Structure: Headers: Heading | Rotation | Front Eye | Down Eye | Location | Location | Angle | Bumper | Bumper | Distance Rows: Row 1: 0° | 0° | Object: True Color: None | Object: False Color: None | X: -900 mm | Y: 860 mm | 360° | Left: False | Right: False | 79 mm Data: Shows current robot sensor readings and state. Key Values: Heading: 0°, Rotation: 0°, Front Eye: Object: True, Color: None, Down Eye: Object: False, Color: None, Location: X: -900 mm, Y: 860 mm, Angle: 360°, Bumper: Left: False, Right: False, Distance: 79 mm Context: Provides a visual representation of the robot's sensor data, specifically highlighting the distance reading of 79 mm, which is relevant to the text explaining the robot stops before a wall.