مثال 3: استشعار لون عبر مستشعر العين الأمامية (FrontEye)

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب المهارات الرقمية - الصف 9 - الفصل 1 | المادة: المهارات الرقمية | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 مستشعر العين الأمامية (FrontEye)

المفاهيم الأساسية

لبنة (يستشعر): لبنة في فئة المستشعر ضمن مجموعة مستشعر العين (Eye Sensing). وهي لبنة مراسل منطقية ترجع صواباً عندما يستشعر المستشعر الأمامي أو السفلي أحد الألوان الثلاثة (الأحمر، الأخضر، الأزرق)، وخطأ في حال لم يستشعرها.

خريطة المفاهيم

```markmap

مستشعرات العين

أنواع مستشعرات العين في الروبوت

مستشعر العين الأمامية (FrontEye)

الموقع: الجزء الأمامي (مكان مستشعر المسافة)
الاتجاه: للأمام
الوظيفة: اكتشاف الكائنات القريبة

مستشعر العين السفلية (DownEye)

الموقع: أسفل الروبوت
الاتجاه: للأسفل
الوظيفة: اكتشاف الكائنات التي تحته

قدرات الاستشعار

اكتشاف وجود كائن
اكتشاف الألوان (الأحمر، الأخضر، الأزرق)
اكتشاف غياب اللون ("لا شيء")

لبنات برمجة مستشعر العين (في فئة الاستشعار)

اللبنات المستخدمة في هذا الدرس

( ) يمثل مجسم قريب؟ ( ) is near object? ( )
( ) يستشعر ؟ ( ) ( ) detects ( ) ( )

لبنة أخرى

( ) نسبة السطوع بال % ( ) brightness in (%) ( )

استخدام لبنة "يمثل مجسم قريب؟"

المستشعرات المستخدمة

مستشعر العين الأمامية (FrontEye)
مستشعر العين السفلية (Bottom Eye)

مثال تطبيقي

#### برمجة روبوت للتحرك والتوقف عند استشعار كائن

الخوارزمية: البدء ← التحرك للأمام ← التحقق من رؤية مجسم قريب ← (إذا خطأ) العودة للتحرك ← (إذا صواب) إيقاف القيادة ← النهاية

استخدام لبنة مستشعر المسافة (Distance)

الوظيفة

مراقبة المسافة الفعلية (بالملليمتر) التي يكتشفها مستشعر العين الأمامية للكائن.

مثال من الصفحة

يكتشف مستشعر العين الأمامية المجسم على مسافة 65 مليمتر.

مثال 2: استشعار كائن عبر مستشعر العين السفلية (DownEye)

المهمة

برمجة روبوت لالتقاط وإسقاط أقراص معدنية باستخدام مستشعر العين السفلية والمغناطيس الكهربائي.

خطوات تنفيذ المثال

يتحرك الروبوت للأمام لاكتشاف القرص المعدني (باستخدام مستشعر العين السفلية).

يلتقط القرص المعدني (باستخدام المغناطيس الكهربائي).

يتحرك للخلف.

يسقط القرص داخل المربع الأزرق (نقطة البداية).

لبنات البرمجة المستخدمة

#### من فئة (Magnet)

لبنة تفعيل مغناطيس للـ ( ) (energize magnet to ( ))

- عمليتان داخليتان:

- تعزيز (boost): لالتقاط القرص المعدني.

- إسقاط (drop): لإسقاط القرص المعدني.

التحكم بالمغناطيس الكهربائي

لبنة الانتظار حتى (until wait)

الاستخدام: عندما يتطلب الأمر انتظاراً حتى يستشعر المستشعر السفلي لا يستشعر شيئاً.

تسلسل البرمجة الكامل (من الصفحة)

البداية

تحرك إلى الأمام

هل يكتشف مستشعر العين السفلية مجسماً؟

- إذا خطأ: العودة للتحرك

- إذا صواب: المتابعة

التقط القرص المعدني (تفعيل مغناطيس للتعزيز)

تحرك إلى الخلف 800 ملليمتر

أسقطه في المربع الأزرق (تفعيل مغناطيس للإسقاط)

النهاية

استخدام لبنة "يستشعر" للكشف عن الألوان

مثال 3: استشعار لون عبر مستشعر العين الأمامية

المهمة: برمجة روبوت ليتحرك للأمام، وعندما يستشعر مستشعر العين الأمامية اللون الأخضر، ينعطف 90 درجة لليمين.
لبنة رئيسية: لبنة الانتظار حتى ( ) Wait until ( ) تستخدم لانتظار استشعار اللون الأخضر.
ملاحظة: يمكن تغيير المستشعر في القائمة المنسدلة للبنة لاستخدام مستشعر العين السفلية.

قراءة لوحة القيادة

إذا لم يستشعر المستشعر لوناً (أحمر، أخضر، أزرق)، تعرض اللوحة:

- Object: خطأ (False)

- Color: لا يوجد لون.

```

نقاط مهمة

لبنة (يستشعر) ترجع قيمة منطقية (صواب/خطأ) بناءً على اكتشاف لون محدد.
يمكن استخدام اللبنة مع مستشعر العين الأمامية أو مستشعر العين السفلية عن طريق تحديده من القائمة المنسدلة.
مثال تطبيقي: برمجة روبوت للانعطاف يميناً عند استشعار اللون الأخضر بواسطة المستشعر الأمامي.
تُستخدم لبنة الانتظار حتى لتعليق البرنامج حتى يتحقق شرط الاستشعار (مثل رؤية لون معين).
بيانات لوحة القيادة (الجدول) تُظهر قراءات المستشعرات، مثل: اكتشاف لون أخضر (Object: True, Color: Green) أو عدم اكتشاف لون (Object: False, Color: لا يوجد لون).

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

ثانياً: لبنة ( ) يستشعر ( ) detects ( ) ؟

نوع: محتوى تعليمي

لبنة ( يستشعر ) هي لبنة في فئة المستشعر ضمن مجموعة مستشعر العين (Eye Sensing)، وهي أيضاً لبنة مراسل منطقية ترجع صواباً عندما يستشعر المستشعر الأمامي أو المستشعر السفلي أحد الألوان الثلاثة: الأحمر، الأخضر أو الأزرق، وخطأ في حال لم يستشعر المستشعر الألوان المذكورة. يمكنك تحديد المستشعر الذي تريده (مستشعر العين الأمامية أو مستشعر العين السفلية) من القائمة المنسدلة لللبنة.

نوع: محتوى تعليمي

في هذا المثال، ستبرمج روبوت الواقع الافتراضي ليتحرك إلى الأمام بالسرعة الافتراضية في ملعب السرعة. سيستخدم الروبوت مستشعر العين الأمامية، وعندما يستشعر اللون المعدني الأخضر سينعطف 90 درجة إلى اليمين.

نوع: محتوى تعليمي

يتم تنفيذ لبنة الانتظار حتى ( ) Wait until ( ) طالما أن مستشعر العين الأمامية لا يستشعر اللون الأخضر.

نوع: محتوى تعليمي

شغل نفس المقطع البرمجي، ولكن هذه المرة حدد من القائمة المنسدلة لبنة مستشعر العين السفلية. ماذا تلاحظ؟

نوع: محتوى تعليمي

في حال لم يستشعر مستشعر العين الأمامية اللون الأحمر أو الأخضر أو الأزرق، فإن لوحة القيادة تعرض (Object): خطأ (False)، واللون (Color): لا يوجد لون.

نوع: محتوى تعليمي

يستشعر مستشعر العين الأمامية اللون.

نوع: محتوى تعليمي

🔍 عناصر مرئية

📄 النص الكامل للصفحة

ثانياً: لبنة ( ) يستشعر ( ) detects ( ) ؟

لبنة ( يستشعر ) هي لبنة في فئة المستشعر ضمن مجموعة مستشعر العين (Eye Sensing)، وهي أيضاً لبنة مراسل منطقية ترجع صواباً عندما يستشعر المستشعر الأمامي أو المستشعر السفلي أحد الألوان الثلاثة: الأحمر، الأخضر أو الأزرق، وخطأ في حال لم يستشعر المستشعر الألوان المذكورة. يمكنك تحديد المستشعر الذي تريده (مستشعر العين الأمامية أو مستشعر العين السفلية) من القائمة المنسدلة لللبنة.

--- SECTION: مثال 3: استشعار لون عبر مستشعر العين الأمامية (FrontEye) ---
في هذا المثال، ستبرمج روبوت الواقع الافتراضي ليتحرك إلى الأمام بالسرعة الافتراضية في ملعب السرعة. سيستخدم الروبوت مستشعر العين الأمامية، وعندما يستشعر اللون المعدني الأخضر سينعطف 90 درجة إلى اليمين.

يتم تنفيذ لبنة الانتظار حتى ( ) Wait until ( ) طالما أن مستشعر العين الأمامية لا يستشعر اللون الأخضر.

شغل نفس المقطع البرمجي، ولكن هذه المرة حدد من القائمة المنسدلة لبنة مستشعر العين السفلية. ماذا تلاحظ؟

في حال لم يستشعر مستشعر العين الأمامية اللون الأحمر أو الأخضر أو الأزرق، فإن لوحة القيادة تعرض (Object): خطأ (False)، واللون (Color): لا يوجد لون.

يستشعر مستشعر العين الأمامية اللون.

--- VISUAL CONTEXT ---
**TABLE**: Untitled
Description: No description
Table Structure:
Headers: Heading | Rotation | Front Eye | Down Eye | Location | Location Angle | Bumper | Distance
Rows:
Row 1: 7° | 7° | Object: True
Color: Green | Object: False
Color: Green | X: -562 mm
Y: -157 mm | 7° | Left: False
Right: False | 65 mm
Context: Displays sensor readings from a robot, including object detection and color sensing by the front and down eyes, location coordinates, bumper status, and distance.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال 1: شغل نفس المقطع البرمجي، ولكن هذه المرة حدد من القائمة المنسدلة لبنة مستشعر العين السفلية. ماذا تلاحظ؟

الإجابة: لا يستشعر اللون الأخضر

خطوات الحل:

**الخطوة 1: تحديد المعطيات والمطلوب** | العنصر | الوصف | |--------|--------| | **المعطى** | تشغيل نفس المقطع البرمجي السابق مع تغيير إعداد واحد. | | **التغيير المطبق** | تحديد **بنة مستشعر العين السفلية** من القائمة المنسدلة في البرنامج. | | **المطلوب** | ملاحظة التغيير في سلوك الروبوت أو المستشعر نتيجة هذا الإعداد الجديد. | > **ملاحظة:** يفترض هذا السؤال أن الطالب قد نفذ تجربة سابقة (بنية برمجية معينة) ويقوم الآن بتعديل متغير واحد فيها وهو نوع المستشعر المستخدم.
**الخطوة 2: المبدأ المستخدم (تحليل المتغيرات)** مبدأ **اختبار متغير واحد** في التجارب: * الحفاظ على جميع إعدادات التجربة السابقة كما هي (المقطع البرمجي، البيئة، الجسم المُختبر). * تغيير **متغير واحد فقط**، وهو هنا نوع **بنية الاستشعار** من القائمة المنسدلة. * ملاحظة وتدوين **النتيجة أو التغيير** المباشر الناتج عن هذا المتغير الوحيد.
**الخطوة 3: التنبؤ والتحليل (ماذا تتوقع من مستشعر العين السفلية؟)** بناءً على مسمى المستشعر في السؤال (**مستشعر العين السفلية**)، يمكن استنتاج وظيفته المحتملة: 1. **الموقع:** يُشير إلى أن المستشعر مُثبَّت في الجزء السفلي من الروبوت (أو العين الإلكترونية). 2. **الوظيفة النموذجية:** غالبًا ما يُستخدم هذا النوع للكشف عن الأشياء أو الألوان أو الخطوط على **الأرضية** أو السطح الذي يتحرك عليه الروبوت. 3. **المقارنة مع مستشعر آخر:** إذا كانت التجربة السابقة تستخدم مستشعرًا آخر (مثل مستشعر أمامي أو علوي)، فإن تغييره إلى "السفلي" سيُغيّر **زاوية أو مجال الكشف** للروبوت من الأمام/الأعلى إلى الأسفل/الأرضية.
**الخطوة 4: تطبيق التغيير وملاحظة النتيجة (بناءً على الإجابة المعطاة)** بتطبيق الخطوة العملية في البرنامج: 1. تشغيل **نفس المقطع البرمجي** السابق دون أي تعديلات على الأوامر أو التوقيت. 2. العثور على إعداد المستشعر وتغييره من القيمة الافتراضية أو السابقة إلى **"مستشعر العين السفلية"**. 3. تشغيل البرنامج ومراقبة سلوك الروبوت أو قراءة المستشعر. **الملاحظة المسجلة (كما في الإجابة):** بعد هذا التغيير، يُلاحَظ أن المستشعر **لا يستجيب أو لا يكشف** عندما يتم عرض اللون **الأخضر** أمامه (أو تحته، باعتباره سفليًا). > **تفسير:** هذا يعني أن مستشعر العين السفلية في هذا النموذج البرمجي/الروبوتي **مُبرمج أو مصمم** بحيث يكون غير حساس للون الأخضر على وجه التحديد، على عكس مستشعر آخر قد يكون قادرًا على كشفه.
**الخطوة 5: الاستنتاج النهائي والإجابة** بناءً على تطبيق **مبدأ تغيير متغير واحد** وملاحظة النتيجة المباشرة: **النتيجة:** تغيير إعداد المستشعر إلى **"مستشعر العين السفلية"** يجعل النظام **يفقد القدرة على التعرف أو الاستجابة للون الأخضر**، مما يشير إلى أن نطاق كشف هذا المستشعر (السفلي) يختلف عن نطاق المستشعرات الأخرى المستخدمة سابقًا في البرنامج.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

ما هي وظيفة لبنة 'يستشعر' في برمجة الروبوت ضمن بيئة الواقع الافتراضي؟

أ) هي لبنة تنفيذية تتحكم مباشرة في حركة محركات الروبوت.
ب) هي لبنة مراسل منطقية ترجع صواباً عندما يستشعر المستشعر الأمامي أو السفلي أحد الألوان الثلاثة (الأحمر، الأخضر، الأزرق)، وخطأ في حال لم يستشعرها.
ج) هي لبنة تستخدم فقط لعرض قراءة المسافة التي يقيسها مستشعر التصادم.
د) هي لبنة إعدادات تسمح لك بتغيير سرعة الروبوت الأساسية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: هي لبنة مراسل منطقية ترجع صواباً عندما يستشعر المستشعر الأمامي أو السفلي أحد الألوان الثلاثة (الأحمر، الأخضر، الأزرق)، وخطأ في حال لم يستشعرها.

الشرح: 1. لبنة 'يستشعر' تنتمي إلى فئة المستشعرات ضمن مجموعة مستشعر العين. 2. وظيفتها الأساسية هي إرجاع قيمة منطقية (صواب/خطأ). 3. تعطي 'صواب' فقط إذا استشعر المستشعر (الأمامي أو السفلي) أحد الألوان المحددة (الأحمر، الأخضر، الأزرق). 4. إذا لم يستشعر أي من هذه الألوان، تعطي 'خطأ'.

تلميح: توجد هذه اللبنة في فئة المستشعرات وتعمل كشرط منطقي.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

في مثال برمجة روبوت ليتحرك حتى يستشعر لوناً معيناً، ما هي اللبنة البرمجية الرئيسية المستخدمة لتنفيذ هذا الشرط؟

أ) لبنة 'التكرار' (Repeat).
ب) لبنة 'إذا' (If).
ج) لبنة 'الانتظار حتى' (Wait until).
د) لبنة 'الإعدادات' (Settings).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: لبنة 'الانتظار حتى' (Wait until).

الشرح: 1. عند برمجة روبوت ليتحرك حتى يكتشف لوناً، نحتاج إلى بنية تحكم شرطية. 2. لبنة 'الانتظار حتى' (Wait until) مصممة خصيصاً لهذا الغرض. 3. تضع هذه اللبنة البرنامج في حالة انتظار (توقف) حتى تصبح قيمة اللبنة المرسلة داخلها 'صواب'. 4. في المثال، يتم وضع لبنة 'يستشعر' اللون الأخضر داخل لبنة 'الانتظار حتى'.

تلميح: هذه اللبنة توقف تنفيذ البرنامج حتى يتحقق شرط معين.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

إذا قمت بتشغيل مقطع برمجي يستخدم لبنة 'يستشعر'، وقمت بتغيير إعداد المستشعر من 'العين الأمامية' إلى 'العين السفلية'، فماذا يمكن أن تستنتج إذا لم يعد الروبوت يستجيب للون الأخضر؟

أ) أن اللون الأخضر قد اختفى من بيئة المحاكاة.
ب) أن هناك خطأ في تركيب المقطع البرمجي الأساسي.
ج) أن مستشعر العين السفلية في هذا النموذج غير مبرمج أو غير قادر على استشعار اللون الأخضر.
د) أن سرعة الروبوت أصبحت عالية جداً لدرجة أنه يتجاوز الجسم الأخضر.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: أن مستشعر العين السفلية في هذا النموذج غير مبرمج أو غير قادر على استشعار اللون الأخضر.

الشرح: 1. مبدأ التجربة: تغيير متغير واحد فقط (نوع المستشعر) مع إبقاء كل شيء آخر ثابتاً. 2. النتيجة: بعد التغيير، اختفى الاستجابة للون الأخضر. 3. الاستنتاج: الاختلاف في النتيجة ناتج عن المتغير الوحيد الذي تم تغييره. 4. لذلك، خاصية استشعار اللون الأخضر مرتبطة بنوع المستشعر المستخدم، ومستشعر العين السفلية هنا لا يكشفه.

تلميح: فكر في مبدأ اختبار متغير واحد: تغيير نوع المستشعر فقط.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب