إذا كنت منجذبا إلى الروبوتات التعليمية وإذا كنت تبحث عن إنسان آلي متعدد الاستخدامات للتعلم والتدريس، فإن Tonybot هو خيار يتميز بمزيج من التنقل المتقدم ووحدات الذكاء الاصطناعي وسهولة البرمجةإنها ليست مجرد لعبة أخرى: تصميمها ونظامها البيئي مصممان للتعلم الحقيقي من الصفر إلى المستويات المتوسطة والمتقدمة.
بالإضافة إلى سهولة الحركة، يدمج هذا الروبوت إمكانيات الرؤية الحاسوبية والتحكم الصوتي وإنترنت الأشياء، وكل ذلك يعتمد على 17 مفصلاً ومحركات سيرفو ذكية. بفضل توافقه مع أردوينو وسكراتش وبايثون، فهو مناسب للفصول الدراسية والمبدعين والأشخاص الذين تعلموا ذاتيًا.، ويسمح لك بالانتقال من التمارين البسيطة إلى المشاريع المعقدة مع منحنى تعليمي يمكن التحكم فيه.
ما هو Tonybot ومن هو مناسب له؟
تونيبوت هو روبوت بشري قابل للبرمجة صُمم لأغراض تعليمية، فهو يجمع بين أجهزة متينة وبرامج سهلة الاستخدام وموارد تعليمية. يمكنه المشي، والدوران، والرقص، أو أداء تمارين الجمباز بثبات ملحوظ، ويفعل ذلك بثقة. 17 درجة حرية (17DOF) ومحركات سيرفو الحافلات، مما يضمن السيولة والدقة في كل حركة.
مُصمم لجميع الأعمار والمستويات: من الطلاب الذين يبدأون ببرمجة الكتل إلى الراغبين في التعمق في أردوينو وبايثون. يتيح لك وجود وحدات مثل رؤية الذكاء الاصطناعي، والتفاعل الصوتي، وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، ووحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU)، وشاشة عرض مصفوفة النقاط، واتصال واي فاي، استكشاف... الروبوتات والذكاء الاصطناعي إنترنت الأشياء في نفس البيئة.
يمكن التحكم من خلال تطبيق بديهي لتوجيه الحركات وتفعيل مجموعات من الحركات، أو من خلال جهاز كمبيوتر باستخدام برنامج رسومي يُسهّل تعديل الوضعيات والرقصات. هذه الثنائية بين التحكم والبرمجة تجعل قد يكون مفيدًا لكل من العروض التوضيحية السريعة والممارسة المتعمقة.
يأتي الجهاز قياسيًا بميزات مثل قياس المسافة، وتجنب العوائق، واستعادة القدرة على الارتداد، واكتشاف اللمس، وإذا كنت ترغب في المزيد، فهو يدعم التوسعة مع وحدات سلسلة Hiwonder المتعددة. مع كل هذا، تصبح منصة مفتوحة للتجريب والتطوير الثانوي.
تصميم ذكي، ومفاصل، ومحركات مؤازرة (17 درجة حرية)
قاعدة تونيبوت الميكانيكية مدعومة بـ 17 مفصلاً توفر نطاقًا واسعًا وطبيعيًا من الحركات. هذا يسمح له بأداء مهام تتراوح من الحركات الأساسية إلى حركات الجمباز والرقصات المعقدة. التحكم الدقيق والانتقالات السلسة.
لتحقيق ذلك، يستخدم الروبوت محركات سيرفو ناقل تسلسلي عالي الجهد، بالإضافة إلى محركات سيرفو مضادة للتشويش، وهو خيار يزيد من الدقة ومقاومة الإجهاد وكفاءة الطاقة. عمليًا، يعني هذا أن الروبوت قادر على الحفاظ على أوضاع عمل صعبة والتفاعل مع... حركات أكثر استقرارا وتناسقا حتى عندما يتطلب البرنامج تغييرات سريعة.
نقطة مهمة أخرى هي انخفاض التيار بفضل التشغيل بجهد 11,1 فولت مقارنةً بمحركات السيرفو التقليدية بجهد 7,4 فولت. يتجاوز هذا الفارق 60% من حيث تحسين الاستهلاك، مما يزيد من الاستقلالية ويزيد من عمر البطارية، وهو أمر مفيد بشكل خاص في جلسات الفصول الدراسية أو المعارض.
هندسة الأجهزة وبرامج التشغيل
يتشارك دماغ الروبوت وعضلاته بين وحدتي تحكم منسقتين: إحداهما مخصصة للمحركات المؤازرة، والأخرى مبنية على ESP32 لتوسيع الوحدات. تُحسّن هذه البنية ثنائية التحكم الأداء، وتتيح لكل نظام فرعي القيام بما يجيده. تحسين تكامل الحركة والمستشعر.
يتضمن الرأس مستشعرًا بالموجات فوق الصوتية مزودًا بإضاءة RGB، يعمل، بالإضافة إلى قياس المسافات، كعنصر تفاعلي وإشاري. تدعم هذه المجموعة توسيعات إضافية للمستشعرات، لذا إذا تطلب مشروعك ذلك، يمكنك... إضافة مدخلات ومخرجات جديدة بدون إعادة هيكلة الروبوت.
وحدة رؤية WiFi ESP32-S3
تُعد الرؤية الآلية جزءًا أساسيًا من نظام Tonybot، ويتم التحكم بها بواسطة وحدة ESP32-S3 مزودة باتصال واي فاي. توفر كاميرتها عالية الدقة بدقة 2 ميجابكسل تدفقًا واضحًا للصور، بينما تدعم الاتصالات UART وI2C للتكامل مع بقية النظام. كما تدعم وضعي الاتصال المباشر LAN STA وAP، مما يُسهّل التواصل الشبكي. يجعل من السهل ربط الروبوت بالشبكات المحلية وشبكات نقطة إلى نقطة.
واحدة من أكثر الوظائف العملية هي بث الفيديو المباشر في الوقت الفعلي. عند الاتصال عبر شبكة Wi-Fi، يمكنك فتح رابط مُحدد لعرض الكاميرا من التطبيق أو من جهاز الكمبيوتر الخاص بك - وهو مثالي لتصحيح أخطاء الخوارزميات، أو عرض تمارين الفصل الدراسي، أو توثيق تجارب الرؤية بدون كابلات بينهما.
قدرات رؤية الذكاء الاصطناعي
وحدة الكاميرا ليست مجرد عدسة عرض: بل تشمل خوارزميات الذكاء الاصطناعي للتعرف والتتبع. باستخدام تجزئة عتبة اللون، يستطيع الروبوت تحديد درجات الألوان المختلفة بدقة، ومن ثم، تحفيز السلوكيات المبرمجة تتكيف مع كل لون.
للتفاعل البشري، يتضمن نظامًا لاكتشاف الوجوه يعتمد على شبكة عصبية ملتوية خفيفة الوزن. إذا تعرّف الروبوت على وجه ضمن مجال رؤيته، يُمكنه تفعيل إجراءات مُحددة مسبقًا، من التحية إلى... كتلة من الحركات أو الاستجابات الصوتية، اعتمادًا على ما قمت بجدولته.
يتيح تتبع الألوان لـ Tonybot تحديد موقع الكائنات ذات درجات اللون المحددة ومتابعتها تلقائيًا. يُعد هذا أساسًا ممتازًا لتدريبات الروبوتات المتنقلة، مثل مرافقة علامة أو التفاعل مع الإشارات البصرية التي يحددها الطالب.
وأخيرًا، يتيح تتبع الخطوط القائم على الرؤية اكتشاف مسارات بألوان مختلفة ومتابعتها تلقائيًا. وهذا يفتح الباب أمام ممارسات الملاحة والتحكم القائمة على الرؤية. دون اللجوء إلى أجهزة استشعار التربة المخصصة.
التفاعل الصوتي مع WonderEcho
تُضيف وحدة WonderEcho تحكمًا صوتيًا واستجابةً بمدى يصل إلى 5 أمتار، وهي مصممة للبيئات التعليمية والعروض التوضيحية. وهي تدمج معالجًا عصبيًا يدعم التعرف والتشغيل بنقرة واحدة، بالإضافة إلى تدريب النماذج، مما يُمكّن تخصيص الكلمات الرئيسية والأوامر بدون تعقيدات.
يعمل التعرف باللغتين الصينية والإنجليزية، ولكن يمكن تعديل الأوامر التي تُفعّل الأفعال لتتناسب مع الروتينات التي تُبرمجها. مجرد التحدث إليه للتحرك للأمام أو للخلف أو للانحناء أمر بسيط، وسيتمكن الروبوت من... تأكيد الأوامر المنفذة صوتيًا إذا قمت بتكوينه بهذه الطريقة.
في نطاق 5 أمتار، يفهم تونيبوت التعليمات ويُفعّل الإجراءات المرتبطة بها، مما يجعله مفيدًا جدًا في الفصول الدراسية وورش العمل. كما يدعم حالات استخدام محددة، مثل التعافي من السقوط: باستخدام كلمة التنشيط والأوامر المناسبة. الروبوت ينفذ تسلسله المستقيم دون تدخل يدوي.
بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تخصيص الرسائل الصوتية. على سبيل المثال، إذا اكتشف وجود جسم أمامه، يُمكنه تشغيل تحية أو رسالة تُبرمجها. يُتيح الجمع بين الصوت والرؤية للروبوت الاستجابة بشكل طبيعي أكثر لبيئتك.
إنترنت الأشياء والتطبيق والتحكم عن بعد
يُعد الاتصال أحد ركائز تونيبوت. فهو يتضمن وحدة واي فاي موجهة لإنترنت الأشياء ومستشعر درجة الحرارة والرطوبة لتشغيل المشاريع المتصلة: من تسلسل رقصة عند استقبال حدث، إلى تفعيل التنبيهات الذكية والمراقبة عن بعد من التطبيق.
يتيح لك تطبيق إنترنت الأشياء عرض بيانات درجة الحرارة والرطوبة في الوقت الفعلي، وتشغيل الإنذارات، والوصول إلى وظائف متعددة، كل ذلك بتعديلات فورية. الفكرة هي إمكانية تجربة الطبقة المتصلة دون الحاجة إلى التعامل مع عمليات تكامل معقدة: التحكم عن بعد والقياس عن بعد والإجراءات، كل ذلك في مكان واحد.
ومن بين الإجراءات عن بعد، تبرز خاصية التحكم في إضاءة مستشعر الموجات فوق الصوتية (RGB)، للإشارة إلى الحالات أو المسافات بالألوان؛ وتنشيط الرقصات ومجموعات الحركات المحددة مسبقًا؛ عرض البيانات على مصفوفة النقاط LED من الكتف.
يجمع نظام الإنذار الذكي بين الرؤية وأجهزة الاستشعار: التعرف على الوجه، وكشف الأجسام، وتنبيهات القرب، وتحذيرات الاصطدام وانحراف الوضعية، مع إشعارات فورية عبر التطبيق. لتعليم مفاهيم الأمن والمراقبة والتشخيص، إنها مجموعة كاملة جدًا.
أجهزة الاستشعار والتوسع: إمكانيات غير محدودة
يأتي Tonybot مزودًا بأجهزة استشعار ويدعم المزيد. يأتي قياسيًا مع تقنية RGB بالموجات فوق الصوتية، ووحدة قياس القصور الذاتي (IMU)، وجهاز تنبيه، وهو متوافق مع وحدات مثل شاشة عرض نقطية، ومروحة، وأجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة، واتصال واي فاي. بفضل البرمجة، يمكنك تمكين الميزات الإبداعية ودمجها مع بعضها البعض لحل التحديات.
التوافق مع مستشعرات سلسلة Hiwonder ودعم التطوير الثانوي يجعلان الروبوت منصةً متنامية. يمكنك إضافة وبرمجة واختبار قدرات جديدة دون الحاجة إلى تغيير الأجهزة الرئيسية، مما يطيل العمر الافتراضي للمعدات ويسمح بتنفيذ مشاريع طويلة الأمد.
وعلى المستوى العملي، هذه بعض الأمثلة على التكامل الفوري والتي يمكنك تنفيذها باستخدام القليل جدًا من التعليمات البرمجية:
- شاشة قياس المسافة:تعرض مصفوفة النقاط المثبتة على الكتف المسافة التي تم اكتشافها بالموجات فوق الصوتية في الوقت الفعلي، وهي مثالية لشرح مفاهيم المستشعر وتمثيل البيانات.
- التحكم الصوتي الذكي:باستخدام مستشعر صوت الكتف، يمكنك التفاعل مع أنماط صوتية مختلفة (على سبيل المثال التصفيق بإيقاعات مختلفة) لأداء تمارين الضغط أو تمارين الجلوس أو الالتواءات.
- التحكم باللمس: :تتيح أجهزة استشعار لمس الكتف للروبوت التلويح أو إجراء أي تفاعل تربطه عبر البرنامج بلمسة لطيفة.
- مروحة ذكية:عندما يكتشف الموجات فوق الصوتية وجود جسم أمامها، يتم تشغيل وحدة المروحة تلقائيًا؛ عندما يختفي العائق، يتم إيقاف تشغيلها.
برامج الكمبيوتر وتحرير المخزون
بالإضافة إلى التطبيق، يتضمن أيضًا برنامج كمبيوتر رسوميًا مصممًا لتحرير الحركات ومجموعات الحركات دون الحاجة إلى برمجة. تتيح لك أشرطة التمرير ضبط محركات التحكم بشكل فردي أو جماعي، وتسجيل الوضعيات، وربط التسلسلات، مما يحقق... تصميمات رقص دقيقة في وقت قصير جدًا.
هذه الواجهة مثالية لإنشاء روتينات رقص، أو تسلسلات عروض توضيحية، أو وضعيات أساسية بسرعة، والتي يمكنك استخدامها لاحقًا من Arduino أو Scratch أو Python. بالنسبة للدروس العملية، فهي تُخفف من صعوبة الدخول إلى عالم البرمجة. تسريع عملية إنشاء النماذج الأولية.
البرمجة لجميع المستويات: Arduino و Scratch و Python
في أردوينو، واجهة الأجهزة متوافقة، ويتم التطوير باستخدام بيئة التطوير المتكاملة (IDE) المعتادة. الكود الأساسي مفتوح المصدر ويتضمن تعليقات مفصلة، وهو أمر يُقدّره الطلاب والمعلمون. يجعل من الأسهل فهم وتعديل ما يفعله الروبوت خطوة بخطوة، بما في ذلك منصات مثل M- بوت.
للمبتدئين، تتيح لك برمجة الكتل في سكراتش سحب وإفلات التعليمات دون الحاجة لكتابة أكواد برمجية. بهذه الطريقة، يمكنك التركيز على مفاهيم المنطق والروبوتات قبل الانتقال إلى لغات البرمجة النصية، مع تجربة أكثر سهولة. التعلم البصري والفوري.
إذا كنت ترغب في المضي قدمًا، فإن دعم بايثون يتيح لك الوصول إلى منظومة واسعة من المكتبات والوحدات، مما يُسرّع التطوير ويُوسّع الوظائف. مع وحدات الرؤية والكلام، يتيح بايثون اختبار خوارزميات الذكاء الاصطناعي وتدفقات إنترنت الأشياء بطريقة رشيقة.
كمكافأة إضافية، يتم توفير دروس تعليمية شاملة وحالات استخدام تغطي كل شيء من الأساسيات إلى التطبيقات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي، مما يجعل Tonybot أداة تعليمية ذات موارد منظمة بشكل جيد.
التحكم من التطبيق: مباشر ومرن
يتيح لك تطبيق الهاتف المحمول التحكم بالروبوت آنيًا: حركة سلسة، واختيار الإيماءات، وبدء الرقص، وتنفيذ مجموعات عمل محددة مسبقًا. أما بالنسبة للمعارض التجارية أو الفصول الدراسية، فإن وجود هذه الاختصارات يُسهّل الأمر. التفاعل سريع ومرئي للغاية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك من خلال التطبيق ضبط معلمات مثل مسافة الكشف بالموجات فوق الصوتية أو لون إضاءتها، وهو أمر مفيد أيضًا لتجارب الإدراك وسهولة الاستخدام. إنه جهاز تحكم عن بُعد لا يحرك الروبوت فحسب، بل... يتيح لك لمس إعدادات المستشعر الخاصة بك اعتمادا على السياق.
سيرفو عالي الجهد والاستقلالية
استخدام محركات سيرفو ١١.١ فولت بدلاً من محركات سيرفو التقليدية ٧.٤ فولت يُقلل التيار بأكثر من ٦٠٪، مما يؤثر بشكل مباشر على الكفاءة والمتانة. ماذا يعني هذا عمليًا؟ حرارة أقل، استهلاك أقل لنفس عزم الدوران، و وقت استخدام أطول لكل شحنة، وهي ميزة واضحة في الجلسات المطولة.
إذا كنت تعمل مع تسلسلات حركة متطلبة أو تمارين ميدانية مع البث، فستُقدّر هذا التحسين. إدارة الطاقة المناسبة لا تقل أهمية عن قوة الحوسبة، وهنا التصميم تم حله بشكل جيد.
مشاريع الذكاء الاصطناعي والصوت وإنترنت الأشياء: أفكار للفصول الدراسية والمبدعين
باستخدام خاصية التعرف على الألوان وتتبع العين، يمكنك إنشاء تمارين مثل إشارات المرور، أو فرز الألوان، أو تتبع العلامات. يتيح لك التعرف على الوجه التحية التلقائية، والتحكم في الوصول، أو تفعيل الروتين أمام الناس محددة، دائمًا ضمن الإطار التعليمي.
يتيح لك الصوت تخصيص الأوامر وتدريب النماذج على أوامر محددة، بدءًا من بدء تسلسلات اللياقة البدنية ووصولًا إلى تفعيل التعافي من السقوط. وبدمجه مع إنترنت الأشياء، يسهل بناء مساعدين متصلين صغار التي تتفاعل مع البيانات البيئية أو أحداث الشبكة.
يجعل تطبيق إنترنت الأشياء ومصفوفة النقاط من السهل عرض المعلومات في الوقت الفعلي مثل درجة الحرارة والرطوبة، وتشجع أجهزة الإنذار الذكية على تصميم أنظمة المنزل الذكي. السلامة والصيانة التنبؤية على نطاق تعليمي.
تجربة حقيقية: ما الذي يعجبك أكثر
يُقدّر من جرّبوه أن شفرة المصدر مفتوحة وأن هناك دروسًا تعليمية مُفصّلة، مما يُسهّل التعمق فيها وتكييفها مع كل مشروع. تُوفّر خاصية التنقل بـ 17 درجة حرية سلاسةً ودقةً ملحوظتين، كما يتميز الدعم الفني بكونه سريع وحاسم عندما تنشأ انتكاسة.
بشكل عام، الأجهزة قوية، والبرمجيات مصممة بشكل جيد، والأدوات والواجهات بسيطة نسبيًا لما تقدمه. إنها مجموعة مثالية لمن يرغبون في... اكتساب خبرة عملية في البرمجة والروبوتات دون التخلي عن وحدات الذكاء الاصطناعي والصوت وإنترنت الأشياء المتقدمة.
بفضل مزيجها من الميكانيكا المدروسة، ورؤية الذكاء الاصطناعي والصوت، ومجموعة متزايدة من أجهزة الاستشعار، توفر Tonybot أرضًا خصبة لتعلم وتعليم الروبوتات الحديثة، من الحركات الأساسية إلى المشاريع المتصلة التي إنهم يدمجون الإدراك والتفاعل والتحكم.
