دورة الروبوتات للكبار

الدرس 1 • المكونات الميكانيكية وتصميم الشاسيه: المواد، اختيار العجلات، التركيب

تعلم كيفية اختيار المواد والعجلات وتخطيطات الشاسيه لروبوتات قوية. ستقارن خيارات الإطارات، وطرق التركيب، واستراتيجيات الحماية التي توازن بين القوة والوزن والتكلفة وسهولة التجميع لمشاريع الهواة البالغين.

الدرس 2 • أساسيات الكينماتيكا والحركة: الدفع التفاضلي، الدفع بالانزلاق، الهولونومي، الأرجل

افهم كيفية حركة الروبوتات والدوران باستخدام مخططات الحركة المختلفة. ستدرس الدفع التفاضلي، والدفع بالانزلاق، والحركة الهولونومية، والحركة بالأرجل، وتربط تخطيط العجلات والكينماتيكا بالقدرة على المناورة والكفاءة وتعقيد التحكم.

الدرس 3 • خيارات الحوسبة المضمنة: المتحكمات الدقيقة مقابل أجهزة الحاسوب أحادية اللوحة والتسويات

قارن بين المتحكمات الدقيقة وأجهزة الحاسوب أحادية اللوحة للروبوتات. ستفحص قوة المعالجة، والإدخال/الإخراج، والتأخير، واستهلاك الطاقة، ودعم النظام البيئي لاختيار اللوحات المناسبة ودمجها في معماريات روبوت موثوقة وقابلة للصيانة.

الدرس 4 • الإلكترونيات الأساسية للروبوتات: الجهد، التيار، الأسلاك، الموصلات، السلامة

ابنِ مهارات إلكترونيات أساسية لمشاريع الروبوتات الآمنة. ستستعرض الجهد والتيار والمقاومة، وتتعلم قراءة الرسوم التخطيطية البسيطة، وتحديد حجم الأسلاك والصمامات، واختيار الموصلات، وتطبيق ممارسات التأريض والحماية للروبوتات المتنقلة.

الدرس 1 • الحساسات لروبوتات الهواتف المحمولة: فوق صوتي، LiDAR، IR، ToF، IMU، المرمزات، حساسات الحرارة

مسح الحساسات الرئيسية للروبوتات المتنقلة، بما في ذلك المسافة والحركة والأجهزة البيئية. تعلم مبادئ التشغيل والأسلاك وكيفية تفسير البيانات من الحساسات فوق الصوتية وLiDAR وIR وToF وIMU والمرمزات ودرجة الحرارة.

الدرس 2 • أنواع المحركات وبرامج المحرك: DC، مشرط/غير مشرط، stepper، H-bridges، تحكم PWM

تعلم كيفية سلوك أنواع المحركات المختلفة، وكيفية التحكم في السرعة والاتجاه باستخدام برامج H-bridge وإشارات PWM، وكيفية مطابقة المحركات والبرامج مع مصادر الطاقة والأحمال ومتطلبات الروبوتات المتنقلة الحقيقية.

الدرس 3 • اختيار المتحكم الدقيق وSBC والمعمارية (مثل Arduino، ESP32، نماذج Raspberry Pi)

افهم كيفية الاختيار بين المتحكمات الدقيقة وأجهزة الحاسوب أحادية اللوحة، قارن عائلات Arduino وESP32 وRaspberry Pi، وربط معمارياتها والإدخال/الإخراج والتوصيل بحالات استخدام الروبوتات المختلفة.

الدرس 4 • المحركات الفعالة والمكونات المساعدة: السيرفو، المرحلات، LEDs، الأجهزة الصوتية، المخالب

استكشف المحركات الفعالة الشائعة والأجزاء المساعدة، بما في ذلك السيرفو والمرحلات والـLEDs والأجهزة الصوتية والمخالب. افهم إشارات التحكم واحتياجات الطاقة وكيفية دمجها للتغذية الراجعة والإشارات والتلاعب.

الدرس 1 • قراءة الرسوم التخطيطية وأوراق البيانات: خرائط الطرفية، الخصائص الكهربائية، التوصيل

اكتسب الثقة في قراءة الرسوم التخطيطية وأوراق البيانات للمكونات الحقيقية. تعلم الرموز والخرائط الطرفية والحدود الكهربائية والتوقيت وتفاصيل التوصيل لتتمكن من اختيار الأجزاء وتجنب التلف ودمجها بشكل صحيح في التصاميم.

الدرس 2 • اختبار وتصحيح الأخطاء في الأجهزة: المالتيميتر، أساسيات الأوسيلوسكوب، مسبار المنطق، استكشاف الأخطاء خطوة بخطوة

طور نهجاً منهجياً لاختبار وتصحيح الأخطاء في الأجهزة. مارس الاستكشاف الآمن، وفحوصات الاستمرارية، واختبارات تشغيل الطاقة، واستخدام المالتيميتر والأوسيلوسكوب والمسبار المنطقي لعزل الأعطال والتحقق من سلوك الدائرة الصحيح.

الدرس 3 • نزاهة الإشارة وتخفيف الضوضاء: مكثفات الفصل، التأريض، اعتبارات EMI

افهم كيفية الحفاظ على نظافة الإشارات وموثوقيتها في دوائر الروبوتات. استكشف مخططات التأريض، واستراتيجيات الفصل، ومصادر EMI، وتوجيه الكابلات، والحماية، وعادات التخطيط التي تقلل الضوضاء والأخطاء والأخطاء في الاتصال.

الدرس 4 • إدارة الطاقة والحماية: الصمامات، MOSFETs، منظمات الجهد، تسلسل الطاقة

تعلم كيفية تصميم مراحل طاقة قوية للروبوتات. غطِ الصمامات والـMOSFETs والمنظمات، وتحديد التدفق الداخلي، وتسلسل الطاقة، والحماية من القطبية العكسية والاندفاعات والقصور للحفاظ على الإلكترونيات آمنة وموثوقة.

الدرس 1 • برمجة SBCs: أساسيات Python على Raspberry Pi والتوصيل مع GPIO

تعلم استخدام Python على Raspberry Pi للروبوتات، من تثبيت الأدوات وكتابة نصوص نظيفة إلى التحكم في دبابيس GPIO وقراءة الحساسات وتشغيل المحركات الفعالة وهيكلة الكود لسلوك روبوت موثوق وقابل للصيانة.

الدرس 2 • برمجة المتحكمات الدقيقة: أساسيات C/C++ لـArduino/ESP32 وسير عمل التطوير

استكشف برمجة C وC++ لـArduino وESP32، بما في ذلك سلاسل الأدوات، وهيكل المشروع، والحدود الذاكرية، والتوقيت، لتتمكن من كتابة برمجيات ثابتة فعالة مصممة لحاجات أجهزة روبوتك.

الدرس 3 • توصيل الحساسات والبرامج التشغيلية: بروتوكولات I2C، SPI، UART واستخدام المكتبات

اكتسب مهارات عملية لتوصيل الحساسات باستخدام I2C وSPI وUART. تعلم الأسلاك والعناوين والتوقيت وكيفية استخدام وتكييف مكتبات البرامج التشغيلية ليقرأ روبوتك البيانات بموثوقية من أجهزة متعددة.

الدرس 4 • تحكم المحرك والأساسيات الحلقة المغلقة: PWM، تحكم PID، تغذية راجعة المرمز

تعلم كيفية تشغيل المحركات بـPWM وتنفيذ تحكم حلقة مغلقة بسيط. افهم المرمزات والتغذية الراجعة وتعديل PID ليتحرك روبوتك بسرعة وموضع دقيقين واستجابات ناعمة.

الدرس 1 • أساسيات تخطيط المسار: ملاحة النقاط الطريقية، التخطيط القائم على الشبكة، تنعيم المسار البسيط

تعلم كيفية تمثيل البيئة وحساب مسارات ممكنة بين النقاط الطريقية. ستمارس التخطيط القائم على الشبكة، والخوارزميات البحث الأساسية، وتنعيم المسار البسيط لتوليد مسارات روبوت قابلة للقيادة وكفؤة.

الدرس 2 • سلوكيات السلامة والإجراءات الاحتياطية: التوقف الطارئ، مؤقتات المراقبة، تخفيف التصادم

افهم كيفية الحفاظ على سلامة الروبوتات عندما تسوء الأمور. يغطي هذا القسم تصميم التوقف الطارئ، ومؤقتات المراقبة، وسلوكيات تخفيف التصادم، وفحوصات السلامة العملية للروبوتات المنزلية والمكتبية والصناعية الخفيفة.

الدرس 3 • طرق التوطين للروبوتات الصغيرة: التنقل، دمج IMU، نظرة عامة على مفاهيم SLAM الأساسية

اكتسب نظرة عامة على كيفية تقدير الروبوتات الصغيرة للموضع باستخدام التنقل، وIMUs، وأفكار SLAM الأساسية. سترى قوة وحدود كل طريقة وكيفية تحسين الدمج البسيط للحساسات المتانة.

الدرس 4 • إطارات المحاكاة والاختبار: استخدام محاكيات الروبوت والمحاكيات الحساسية للتحقق الآمن

اكتشف كيفية اختبار الملاحة ومنطق السلامة دون المخاطرة بالأجهزة. ستستخدم محاكيات الروبوتات، والحساسات الافتراضية، وإعادة تشغيل السجلات للتحقق من الخوارزميات، وتعديل البارامترات، وإعادة إنتاج الحالات الحافية الصعبة.

الدرس 1 • تصميم تفاعل المستخدم: مؤشرات الحالة، أوامر المستخدم، التنبيهات وأساسيات HMI

تعلم كيفية تصميم تفاعلات روبوت واضحة وودية للبالغين باستخدام LEDs والأصوات والشاشات والأزرار، مع تحديد أوامر المستخدم والتنبيهات والتغذية الراجعة حتى يعرف المشغلون دائماً حالة الروبوت والخطوات التالية وكيفية التعافي من الأخطاء.

الدرس 2 • خطة التعلم ومعالم المهارات: ربط مواضيع الدراسة بالمختبرات العملية والمشاريع الصغيرة

حول أهداف الروبوتات الخاصة بك إلى خارطة طريق تعلم واقعية بربط مواضيع الدراسة بالمختبرات العملية والمشاريع الصغيرة، مع تحديد معالم المهارات، وتقدير الوقت، وتتبع التقدم مع التوازن بين الدراسة والعمل والحياة الأسرية.

الدرس 3 • توثيق المشروع وقابلية الإعادة الإنتاج: BOM، رسوم الأسلاك، تبرير المكونات، ملاحظات مرقمة

تعلم كيفية توثيق روبوتك حتى تتمكن أنت والآخرون من إعادة بنائه أو تحسينه لاحقاً، باستخدام BOMs واضحة، ورسوم الأسلاك، وملاحظات التبرير، والصور، وسجلات التغييرات المرقمة التي تجعل التصحيح والترقيات والمشاركة أسهل بكثير.

الدرس 4 • استراتيجية اختيار المكونات والمشتريات: اختيار نماذج محددة، تقييم أوراق البيانات، تسويات التكلفة-الأداء

طور استراتيجية عملية لاختيار وشراء المكونات بقراءة أوراق البيانات، ومقارنة النماذج المحددة، وتوازن التكلفة مقابل الأداء، وتخطيط الاحتياطيات، وتجنب الأخطاء الشائعة للمبتدئين في الشراء ومشكلات التوافق.