آموزش رباتیک نونهالان در تبریز

جلسه 1:

ورود به دنیای ربات های هوشمند!

ربات تعقیب نور چیست؟ چطور کار میکند؟ (مثال: ربات هایی که به سمت پنجره یا المپ می روند)

تفاوت با ربات تعقیب خط: چرا این ربات ها متفاوت هستند؟ (دنبال کردن نور به جای خط سیاه)

آشنایی با قطعات اصلی: شاسی، موتور، چرخ، سنسور نوری (فتورزیستور/LDR)، برد آردوینو، منبع تغذیه.

معرفی ابزارها و قطعات مورد نیاز: یک لیست کامل از آنچه لازم داریم.

جلسه ۲:

آماده سازی ربات – بخش مکانیک

مونتاژ شاسی: سرهم کردن قطعات مکانیکی ربات (شاسی، موتورها، چرخ ها)

نصب موتورها و چرخ ها: اطمینان از اتصال صحیح و محکم

موتور DC و گیربکس: مرور سریع نقش آن ها در حرکت ربات

تمرین: مونتاژ کامل بخش مکانیکی ربات (بدون برد و سنسور).

جلسه ۳:

الکترونیک ربات – بخش اول (کنترل موتورها)

مرور آردوینو و IDE: راه اندازی اولیه و آپلود کد

راه اندازی موتورهای :DC روشن، خاموش، تغییر جهت و کنترل سرعت (با استفاده از درایور ) N298L

آموزش عملی: اتصال درایور N298L به آردوینو و موتورها

تمرین: نوشتن کدی برای حرکت ربات به جلو، عقب، چپ و راست با سرعت های مختلف.

جلسه ۴:

الکترونیک ربات – بخش دوم (سنسورهای نوری)

آشنایی با فتورزیستور :(LDR) مقاومت نوری چیست و چطور کار میکند؟ (هرچه نور بیشتر، مقاومت کمتر)

مدار تقسیم ولتاژ: نحوه ی اتصال LDR به آردوینو برای خواندن شدت نور (استفاده از پتانسیومتر یا مقاومت ثابت)

خواندن مقدار نور: استفاده از تابع analogRead برای اندازه گیری شدت نور رسیده به سنسور

تمرین: اتصال دو LDR به آردوینو و نمایش مقادیر خوانده شده در Monitor Serial.

جلسه ۵:

برنامه نویسی اولیه ربات – واکنش به نور

منطق ساده ربات تعقیب نور:

اگر نور از سمت راست بیشتر بود، ربات به راست بپیچد.

اگر نور از سمت چپ بیشتر بود، ربات به چپ بپیچد.

اگر نور از هر دو سمت برابر بود، ربات مستقیم حرکت کند.

مقایسه مقادیر سنسورها: نحوه ی مقایسه ی مقادیر خوانده شده از دو LDR

نوشتن کد اولیه: پیاده سازی منطق بالا در آردوینو با استفاده از else-if

تمرین: رباتی که سعی میکند به سمت یک منبع نور (مثل چراغ قوه) حرکت کند.

جلسه ۶:

بهبود حرکت و افزایش دقت ربات

مشکالت احتمالی: لرزش ربات، چرخش های نامنظم، حرکت کند

تنظیم پارامترها: پیدا کردن مقادیر مناسب برای سرعت موتورها در حالت های مختلف (مستقیم، چپ، راست)

استفاده از مقادیر آنالوگ: چطور با استفاده از مقادیر دقیق تر سنسور، حرکت نرم تری داشته باشیم؟

پروژه تمرینی: بهبود کد قبلی برای حرکت روان تر و دقیق تر به سمت نور.

جلسه ۷:

منبع تغذیه و چالش های عملی ربات

انتخاب باتری مناسب: باتری های قلمی AA، باتری کتابی 9 ولت، یا باتری های شارژی (ion-Li)

اتصال صحیح تغذیه: اطمینان از تامین جریان کافی برای موتورها و آردوینو

عیب یابی (Troubleshooting): مشکلات رایج در راه اندازی ربات (موتورها کار نمیکنند، سنسورها مقدار اشتباه می دهند، ربات حرکت نمیکند)

تمرین: نصب منبع تغذیه روی ربات و تست عملکرد پایدار.

جلسه ۸:

ساخت مسیر تست و عیبیابی پیشرفته

طراحی مسیر نورانی: ایجاد یک محیط تست با منبع نور متحرک (مثل المپ یا چراغ قوه که توسط مربی یا یک کودک دیگر حرکت داده می شود)

مشاهده رفتار ربات: تحلیل اینکه ربات چطور به تغییرات نور واکنش نشان میدهد.

رفع اشکالات: شناسایی مشکالت حرکتی یا منطقی و رفع آن ها در کد یا سیمکشی.

تمرین: تست ربات در مسیرهای مختلف و رفع ایرادات.

جلسه 9:

اضافه کردن قابلیت های خلاقانه (اختیاری)

اضافه کردن :LED روشن کردن LEDها هنگامی که ربات نور را پیدا میکند یا در جهت خاصی حرکت میکند.

اضافه کردن بازر: ایجاد صدای بوق یا نت های موسیقی هنگام رسیدن به منبع نور یا در صورت بروز خطا.

استفاده از سنسورهای دیگر: (اگر وقت و منابع اجازه دهد) معرفی سنسورهای ساده دیگر مثل سنسور دما یا رطوبت برای پروژه های ترکیبی.

پروژه جانبی: ساخت یک ”چشم الکترونیکی“ که با نزدیک شدن دست، LED روشن شود.

جلسه ۱۰:

پروژه نهایی و ارائه ربات تعقیب نور

تکمیل ربات :اطمینان از صحت تمام اتصالات و برنامه نویسی

آزمایش نهایی :قرار دادن ربات در یک محیط با نورهای مختلف و مشاهده ی عملکرد آن

ارائه ربات ها :هر کودک ربات خود را معرفی کرده، نحوه ی عملکرد آن را توضیح میدهد و در یک ”مسابقه تعقیب نور“ دوستانه شرکت میکند .

جمع بندی دوره :مرور درس ها، تشویق به ادامه یادگیری و خلاقیت در دنیای رباتیک.