آموزش رباتیک نونهالان در تبریز

جلسه۱:

آشنایی با ربات ها و دنیای شگفت انگیزشان

ربات چیست؟تاریخچه ربات ها، انواع ربات ها (صنعتی، خانگی، امدادگر، اسباب بازی)

ربات تعقیب خط چیست؟نحوه ی عملکرد و کاربردهای آن

آشنایی با قطعات اصلی ربات:شاسی، موتور، چرخ، سنسور، برد کنترلی (آردوینو)، منبع تغذیه

مروری بر قطعات مورد نیاز:معرفی اجمالی تمام قطعاتی که در طول دوره استفاده خواهد شد.

جلسه۲:

قطعات مکانیکی و مونتاژ شاسی

معرفی انواع شاسی ربات:شاسی های آماده، شاسی های دو یا سه طبقه

آشنایی با موتورهایDC:نحوهی عملکرد، گشتاور، سرعت

گیربکس و چرخدنده ها:چرا به گیربکس نیاز داریم؟

مونتاژ شاسی:شروع به سرهم کردن قطعات مکانیکی روی شاسی (مثل بستن موتورها، چرخ ها، بلبرینگ ها)

تمرین:مونتاژ کامل یک شاسی ساده.

جلسه۳:

الکترونیک پایه ربات–بخش اول(موتورها)

آشنایی با برد آردوینو UNO :مرور سریع کار با IDE و پورت ها

موتور DC و نحوهی راه اندازی:روشن و خاموش کردن موتور با آردوینو

مفهوم PWM :کنترل سرعت موتور با استفاده از analogWrite

آشنایی با درایور موتور L298N :چرا به درایور موتور نیاز داریم؟ نحوه ی اتصال آن به آردوینو و موتورها

تمرین:کنترل جهت و سرعت موتورها با آردوینو و درایورL298N.

جلسه۴: 

الکترونیک پایه ربات–بخشدوم(سنسورها)

سنسورهای مادون قرمز (IR):نحوه ی عملکرد سنسورهای IR برای تشخیص خط سیاه یا سفید

انواع سنسورهای تعقیب خط:سنسورهای بازتابی (Reflective)

نحوه ی اتصال سنسورهای IR به آردوینو:استفاده از پورت های دیجیتال

تمرین:خواندن مقدار سنسور IR و نمایش آن درSerial Monitor (تشخیص نزدیک بودن به مانع یا سطح)

جلسه۵:

برنامه نویسی اولیه ربات (حرکت ساده)

ساختار برنامه ی ربات:تابع setup و loop برای کنترل ربات

نوشتن کد برای حرکت مستقیم:حرکت هر دو موتور با سرعت یکسان به جلو

نوشتن کد برای توقف:توقف ربات

نوشتن کد برای چرخش:چرخش به چپ و راست (با سرعتهای مختلف یا با استفاده از یک موتور)

تمرین:ساخت برنامه های مجزا برای حرکت مستقیم، توقف، چرخش به چپ و چرخش به راست.

جلسه۶:

ترکیب سنسور و برنامه نویسی (منطق تعقیب خط)

منطق ساده تعقیب خط:

اگر سنسور سمت چپ خط را دید، ربات به چپ بپیچد.

اگر سنسور سمت راست خط را دید، ربات به راست بپیچد.

اگر هر دو سنسور خط را دیدند، ربات مستقیم حرکت کند.

اگر هیچ سنسوری خط را ندید (ربات از خط خارج شده)، چه کار کند؟ (توقف یا جستجو)

پیاده سازی منطق در کد:استفاده از دستورات شرطی (if-else if-else) برای هدایت ربات بر اساس اطلاعات سنسورها.

تمرین:نوشتن اولین برنامه ی تعقیب خط ساده.

جلسه۷:

بهینه سازی حرکت و کنترل دقیق تر

مشکلات حرکت:لرزش ربات، خارج شدن از خط به دلیل سرعت زیاد

تنظیم سرعت موتورها:پیدا کردن سرعت مناسب برای حرکت مستقیم و چرخش های دقیق

استفاده از چند سنسور:اضافه کردن سنسورهای بیشتر (مثال۳یا۵سنسور) برای دقت بالاتر

مفهومPID (بسیار ساده و مفهومی):توضیح اینکه چطور میتوانیم با تنظیم دقیق تر، ربات را پایدارتر کنیم

(بدون ورود عمیق به فرمول ها، فقط مفهوم).

تمرین:تنظیم پارامترهای سرعت و منطق برای حرکت نرم تر ربات.

جلسه۸:

منبع تغذیه و چالشهای عملی

انتخاب باتری مناسب:باتری قلمی، باتری کتابی، باتری لیتیوم یون (با تاکید بر ایمنی)

نحوه ی اتصال باتری:اتصالات صحیح و ایمن

بررسی مشکالت رایج:تمام شدن باتری، اتصاالت شل، قطعات معیوب

عیبیابی (Troubleshooting):چگونه بفهمیم مشکل از کجاست؟ (کد، سیمکشی، قطعه)

تمرین:نصب باتری روی ربات و تست عملکرد طولانی مدت.

جلسه۹:

سفارشی سازی و افزودن قابلیت های جدید (اختیاری)

اضافه کردنLED:نمایش وضعیت ربات با LED (مثال وقتی خط را دنبال میکند، رنگی روشن شود)

اضافه کردن بازر:ایجاد صدا برای اعلام وضعیت (مثال هنگام برخورد با مانع یا اتمام باتری)

ساخت مسیر تست:طراحی یک مسیر ساده با خط سیاه روی زمینه سفید برای تست ربات

مسابقه تعقیب خط:برگزاری یک مسابقه دوستانه بین ربات های ساخته شده.

جلسه۱۰:

پروژه نهایی و ارائه

تکمیل ربات:اطمینان از صحت مونتاژ، سیم کشی و برنامه نویسی

تست نهایی ربات:در مسیرهای مختلف و با سرعت های متفاوت

پروژه نهایی:ساخت یک مسیر چالش برانگیزتر یا اضافه کردن یک قابلیت جدید (مثال تشخیص مانع و توقف)

ارائه ربات ها:بچه ها ربات های خود را معرفی کرده و نحوه ی عملکردشان را توضیح میدهند.

جمع بندی دوره:مرور آموخته ها و تشویق به ادامه مسیر در دنیای رباتیک و برنامه نویسی.