بحث هذه المدونة الإلكترونية

الثلاثاء، 23 أبريل 2013

الأهـــداف :-

 تهدف هذه المدونه الي :-

*أن يتعرف المتعلم علي ماهية ( الانسان الالي ) الروبوت.
*أن يدرك المتعلم  المكونات التي يتكون منها الروبوت.
*أن يصنف المتعلم الأنواع المختلفة للروبوت.
*أن يحدد المتعلم طرق الاستفادة من الروبوت في العملية التعليمية.
*أن يكتشف المتعلم استخدامات الربوت في الحياة العملية والتعليمية.
*أن يستتنتج المتعلم المميزات والعيوب من استخدامه.
*أن يدرك المتعلم الخطوات الازمة لتصميم روبوت بسيط.
*أن يتعرف المتعلم علي لغات البرمجة الخاصة بصناعة الروبوت .
*أن يدرك  المتعلم أنواع وحركات الروبوتات .
*أن يميز المتعلم بين أهمية الروبوت بالنسبة للطالب وأهمية بالنسبة للمعلم داخل العملية التعليمية .
* أن يتعرف المتعلم علي تطبيقات الذكاء الاصطناعي وعلاقتها بالروبوت .

الاثنين، 22 أبريل 2013

الروابط :-

أنشطــة وتدريبـات : 

س1 :- 

  أذكر ما تعرفه عن:

        *نشأة الأنسان الالي.
       *تعريف الأنسان الالي.
       *استخدمات الأنسان الالي في العملية التعليمية.
       *مكونات وعناصر الروبوت. 
       * تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الصناعة .

س2:

 أذكر المصطلح العلمي الدال علي العبارات الاتية :


* هو آله تستطيع القيام بعمل ما من تلقاء نفسها . يجهز الإنسان الآلي لتأدية عمل محدد يتولى القبام به باستمرار كتفصيل المعادن وقطعها أو جمع أجزاء سيارة .
                                                                         (..................)

*عبارة عن آلات يتحكم بها بواسطة المحركات ، و عن طريق متحكمات منطقية مبرمجة .
                                                                          (.................)
*يعرف أيضاً بالربط الكروي ، حيث أن الحيز الذي يمكن أن تتحرك فيه ذراع الروبوت هو جزء كروي من الفراغ .
                                                                          (.................)
* يشبه هذا الذراع ذراع الإنسان و يتألف من عدة قضبان موصولة بنقاط ربط تشبه كتف الإنسان و الرسغ و تبنى ذراع الروبوت فوق قاعدة يمكن إدارتها لتعطي الروبوت إمكانية العمل ضمن حيز كروي في الفراغ.
                                                                         (..................)
* هي حركة الذراع Up and Down الناتجة عن الدوران الداخلي حول المحور الأفقي أو الحركة على القضيب العمودي .
                                                                         (..................)
*هو الروبوت القادر على نقل تفاصيل الحالة المرضية إلى الطبيب المعالج  .
                                                                         ( .................)
س3:

 أختر الأجابة الصحيحة من بين الأقواس :

*عبارة عن محور رأسي يدور حول محور عمودي تتألف فيه الذراع من عدة صفائح متعامدة تسمح له بالحركة من الاتجاهات الأربع .  

                     ( الربط الديكارتي - الأقتران الدوراني - الربط المركزي)

*هي تحريك الروبوت إلى موقع جديد محدد بالرمز. 

                     ( DEDART     -       SPEED       - MOVE )
*الدوران حول المحور العمودي.

                    ( الحركة العمودية - التفاف الرسغ - الحركة الدورانية )

* استخدام احد لغات البرمجة مثل الروبولاب أو لغة السي أو الفيجوال بيسك أو غيرها.

                    ( البرنامــج  -  الجسم المــادي  -   الاداء والحركة   )

*مزيج من عمليتين هما نقل المواد و من ثم تجميعها.

                   ( تلقييم الالات -   التعبئة والحزم   -    اللحام النقطي )

* أحد  التقنيات الحديثة المتطورة وذات استخدمات متعددة. تعتمد في أساسها على التعرف الذكي على المحيط الخارجي.

                  ( لغات البرمجة - الذكاء الاصطناعي - الروبوت الطبي )

 س4:

يتكون الانسان الالي ( الروبوت ) من مجموعة من المكونات التي تقوم بمحاكاة مهارة واحدة داخل الانسان . تكلم بإيجاز عن مكونات الانسان الالي ( الروبوت ).

س5:

أكتب عبارة صح أو خطأ أمام العبارة الصحيحة أو الخاطئة .

* الأنواع الذكية من الروبوت تحتوي على جزء اضافي متعلق بالذكاء يجعله قادرا على ادراك البيئة المحيطة به وتعديل عملياته طبقا للمتغيرات التى تحدث فى البيئة.                                                                   (.................)

*الحركة العمودية : أي حركة الذراع Up and Down الناتجة عن الدوران الداخلي حول المحور الأفقي أو الحركة على القضيب العمودي             
                                                                         (..................)

*إن الروبوتات الصناعية الأولى هي عبارة عن آلات يتحكم بها بواسطة المحركات ، و عن طريق متحكمات منطقية مبرمجة                         
                                                                         (..................)

*عمليات التجميع التي يقوم بها الروبوت هي :الختم والتخريم     (.................)
 



 

تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الصناعة ( الروبوت ) :

 تتعدد تطبيقات الأنظمة الروبوتية والذكية على اختلاف المجالات. ورغم نموها بشكل ملحوظ في مجال الصناعة الا أن مجالات أخرى كأنظمة الروبوت الخدماتية قد تصاعدت وتيرة تطورها بشكل كبير. فالتركيز على صناعة الروبوتات قد أخذ في أصله حيزا كبيرا في رفع مستوى الإقتصاد واحتياجات المكان الإستراتيجية. يمكن إختصار مجمل تطبيقات الأنظمة الروبوتية والذكية في التالي:
 

أولا: الروبوت في الصناعة:

يعتبر الروبوت أداة مهمة في دعم الإنتاج وتطويره وضمان جودته، فالروبوت يقوم بمهام عديدة مثل النقل واللحام والتجميع وفحص الجودة. ونظراً لأن الروبوت يقوم بجميع مهامه اعتماداً على نظام حركي متقن وتقنيات برمجية متقدمة فإن المهام المنفذة تتسم بالدقة والجودة وتخضع لنفس معايير ومواصفات الإنتاج المثالي.


    

ثانيا: الذكاء الإصطناعي:

تعد أنظمة الذكاء الإصطناعي من التقنيات الحديثة المتطورة وذات استخدمات متعددة. تعتمد في أساسها على التعرف الذكي على المحيط الخارجي والتفاعل معه تبعاً لذلك. وقد وظفت تلك التقنية لخدمة تكنولوجيا الروبوت مما ولد أنظمة روبوتية تستطيع أداء المهام بناء على المعطيات المتوفرة بشكل لحظي وإعطاء الأمر لمولدات الحركة بالحركة أو السكون كردة فعل مباشرة اعتماداً على طبيعة الروبوت ومستوى التعامل الذكي مع الحدث.  

  

ثالثا: الروبوت الطبي :

 تكمن أهمية الأنظمة الروبوتية والذكية من خلال إجراء عمليات جراحية معقدة سواء بشكل مباشر أو عن بعد، كعمليات المخ والأعصاب والقلب المفتوح من خلال نظام روبوتي يتحكم به عن بعد. ولعل آخر إبداعات الروبوت في هذا المجال هو الروبوت الطبيب القادر على نقل تفاصيل الحالة المرضية إلى الطبيب المعالج مثل الروبوت    (UBot-5) والذي أنتج من قبل جامعة ماساتشستس. كما أن من التطبيقات الطبية التي أخذت حيزاً كبيراً من الأهتمام تطبيقات الروبوت في مجال الاعاقة حيث تعمل أنظمة الروبوت في مساعدة المعاقين كمثال على التطور الهائل في أنظمة الروبوت في مجال خدمة المعاقين. تمكن العلماء من اختراع ذراع روبوتي تستشعر النبضات العصبية من المخ للقيام بالحركة اللازمة بحيث يعيش الإنسان حياة طبيعية. 

   

 

رابعا: الروبوت في مجال الترفيه و الرياضة:

الترفيه والرياضة أحد المجالات الهامة التي أعطت الروبوت الطابع الإنساني وجعلت المصممين يظهرونه وكأنه رجل أو امرأة على قدمين وله يدين ورأس أو أخذ أحد أشكال الحيوانات المختلفة، فمن خلال هذا الشكل القريب من الإنسان يستطيع الروبوت التواصل مع الأطفال والترفيه عنهم بألعاب أو وسائل ترفيهية آخرى مختلفة. كما أن الروبوت ساهم في الترفيه عن الكبار وأداء دور المساعد والمزود بالمعلومة في حدود نظام التقنية المتوفرة فعلى سبيل المثال كرة القدم الروبوتية والتي يشارك فيها ما يزيد عن 400 فرقة كروية آلية تمثل 36 دولة منافسة. ولعل مما سوف يسعد السيدات في مجال تطبيقات الترفيه ظهور الروبوت المنزلي والذي يساهم في التنظيف وتنظيم المواعيد وقراءة القصص والأخبار ومتابعة الأطفال وغيرها.
ومن أمثلة أستخدام الروبوت في المجال الترفيهي روبوت الخدمات والذي يساهم في توجيه العملاء والحراسة وتقديم الخدمات المعلوماتية الصوتية والمكتوبة والمقروئة.
وتعتبر الخدمات الترفيهية ولعب الأطفال أحد تطبيقات الروبوت في المجال الترفيهي والتي تحاكي حركات الحيوانات وقدرتها على التخاطب مع الأطفال بحسب حصيلة الكلمات المتوفرة لديها.

    

خامسا: الروبوت في أبحاث الفضاء:

تكمن أهمية الأنظمة الروبوتية في تشغيل المركبات الفضائية ومرفقاتها، كما أن الروبوت خدم في الفضاء في برامج الصيانة للمحطات الفضائية والتقاط الأجسام المختلفة والتعامل مع بيئة يصعب على الإنسان التواجد فيها لارتفاع درجة الحرارة او انخفاضها وانعدام الضغط والجاذبية وكمثال على أهمية تلك التطبيقات المركبة الفضائية سبيريت و أبورتيونيتي حيث تمثلان عربتان أرسلتا للمريخ في عام 2004م كجزء من برنامج استكشاف المريخ لوكالة الفضاء الأمريكية (NASA).
 ومن أمثلة الروبوتات الفضائية سكايوركر وهيا عبارة عن مجموعة من الأذرع الآلية ذات قدرة على العمل الجماعي في الفضاء وهو أحد مشاريع جامعة كرنيقي ميلون بالتعاون مع ناسا.

  

سادسا: الروبوت تحت الماء:

تستخدم الأنظمة الروبوتية المائية للقيام بمهام الاستكشاف والتعرف على البيئة البحرية ومستوى التلوث والقيام بأعمال الصيانة والتركيب ومراقبة الحدود البحرية،  وكمثال على ذلك يعتبر الروبوت  تراتنكر واحد من أكبر الروبوتات في العالم والتي تعمل تحت الماء يتم التحكم فيها عن بعد للعمل على خطوط أنابيب النفط أو كابلات الاتصالات السلكية واللاسلكية.
ومن أنظمة الروبوت المستخدمة تحت الماء الروبوت المائي ذو التحكم الذاتي المطور من جامعة سيدني حيث يٌرسل الربوبت إلى قاع المحيط ويترك ليتم عمله ذاتياً في مجال رسم الخرائط البيئية
ومن نتائج مشاريع البحث في جامعتي ماكغيل ويورك مركبة روبوتية تعمل تحت الماء تقوم بمهام تقييم المواد البحرية والتنوع البيولوجي للشعاب المرجانية .
كما أن الروبوت المائي يحضى باهتمام كبير من مراكز بحثية على مستوى العالم لعل من أهم المنتجات في هذا المجال سوبوغاتور هو ربوت مائي من إنتاج جامعة فلوريدا الأمريكية ذاتي التحكم ويتمكن من المسح المائي والولوج في الأنابيب لفحصها من الداخل.
  

سابعا: الروبوت الامني :

تستخدم تقنيات الروبوت في المجال الأمني للحفاظ على العنصر البشري وعدم تعريضه للمخاطر بحيث يكون هو الخط الأول في مواجهة أي تهديد أمني،  فبالإمكان استخدامه للقيام بعمليات الاستكشاف والبحث و الإنقاذ ومكافحة الحرائق و المساعدة في العمليات الأمنية المختلفة.
ولعل من الأمثلة الهامة للتطبيقات الأمنية للروبوت استخدام الروبوت في عمليات اطفاء الحرائق حيث يتم تحميل المواد المساعدة في إخماد الحرائق وتجهيز الروبوت بالمنصات المناسبة لإطلاق المياة والرغوات الصابونية والتي تمكن الروبوت من الوصول للأهداف حتى مسافات قريبة.
وحيث أن الروبوت وجد ليخدم الإنسان فإن أحد التطبيقات الهامة هي حماية الأنسان من العمليات الإرهابية و الأماكن الخطرة. وكما يستخدم الروبوت في عملية الكشف عن المواد المتفجرة المزروعة بجانب الطريق ويتولى التعامل معها، وتظهر قوة المادة المتفجرة والتلف الذي لحق بالروبوت
كما يتم استخدام الروبوت لفحص وكشف المواد المتفجرة داخل العربات والأماكن الضيقة، يمكن من خلاله استخدام التقنيات الحديثة في التصوير وكشف الآلات وفك وإزالة المتفجرات من داخل العربات دون تعريض الجنود والعاملين للمخاطر. 

   


كتاب يتناول شرح تفصيلي للروبوت واستخداماته :


http://www.qariya.com/modules.php?name=Downloads&d_op=getit&lid=3457

الأحد، 21 أبريل 2013

استخدامات الروبوت في الحياة العملية :-

1-تلقيم الآلات : 

            إن عملية تلقيم الآلات يقوم فيها الروبوت بتغذية آلة إنتاج لسلسلة من القطع أو يستلم القطع المنتهية من الآلة . يمتاز تلقيم الآلات عن نقل المواد بأن الروبوت يعمل مباشرةً مع تجهيزات المعالجة . في المجال النموذجي يقوم الروبوت بالتقاط القطع على السير و يقدمها إلى الآلة . و في بعض الحالات يمسك الروبوت بهذه القطع أثناء معالجتها و عندما تتم المعالجة يأخذ الروبوت الأداة من الآلة و يضعها على سير آخر . و من الأعمال التي نجح فيها الروبوت المهام التالية : التطريق الحراري للمعادن . التهيئة للتطريق . معالجة المعادن .

2- التعبئة و الحزم :

التعبئة هي غالباً ما تكون مزيج من عمليتين هما نقل المواد و من ثم تجميعها ، فلذلك غالباً ما يكون على الروبوت جمع الأشياء المراد تعبئتها و من ثم وضع حشوة الرفد (و هي الحشوة لمنع المواد من العطب و الارتجاج) و من ثم ختم صناديق التعبئة . و لكن في الغالب ما تستعمل آلات عادية لهذا الغرض و تكون وظيفة الروبوت هو وضع الفواصل فقط و من ثم ختم تلك الصناديق .

3- اللحام النقطي (اللحام الموضعي) :

يعد اللحام النقطي من أكثر تطبيقات الروبوت الصناعي انتشارا و خاصة في صناعة السيارات . فاللحام النقطي هو التحام بين قطعتي معدن في نقاط مركزة و ذلك بامرار تيار كهربائي عالي الشدة عبرهما في نقاط التماس .

4- اللحام بالقوس الكهربائي :

اللحام بالقوس الكهربائي هو عملية وصل المعادن مع بعضها و التي تستخدم الحرارة العالية الناتجة عن القوس بين الإلكترودات و بين الأجزاء المعدنية الملحومة . عادةً ما تكون بقعة اللحام و القوس الكهربائي من أكثر استخدامات الروبوت الصناعية . و قد أدى انتشار الروبوتات لتنفيذ هكذا عمليات لما تتطلبه من جهد و لما لها من أخطار و أضرار مثل الأشعة الفوق البنفسجية و الإشعاعات المرئية التي تؤذي العينين بشكل كبير و بالإضافة إلى الأدخنة السامة الناجمة عن اللحام و الضجيج.

5-  معالجة السطوح و أعمال الطلاء : 

هي من المجالات الواسعة لاستخدام الروبوت الصناعي و ذلك لأهداف و غايات مختلفة و أهما الدقة و لما لها من تأثير ضار و سام على صحة الإنسان فأغلب مواد الطلاء تكون قابلة للانفجار و الاشتعال و لذلك فأن الروبوتات المستخدمة لتنفيذ مثل هذه الأعمال يجب أن تملك تصاميم و دارات ضد هذه الأخطار . و من أجل تنفيذ الطلاء يستخدم و بشكل واسع الذراع الروبوتية ذات المرذاذ ، و في هذه الروبوتات تكون متطلبات الدقة أقل مما هي عليه في روبوتات اللحام و أما بالنسبة للسرعة فعلى العكس فهي تنفذ عملها بشكل أسرع .

6- عمليات الحفر :

إن عمليات الحفر هي عمليات ميكانيكية دقيقة ، و معظم الروبوتات لا تستطيع حمل محاور الحفر الدورانية بقوة كافية و التغلب على قوى رد الفعل على هذه المحاور الدورانية ، و معظم الروبوتات لا تستطيع أن تتحرك بحركة مستقيمة دقيقة عند تغذية الحفر ( أي المتابعة بالحفر ) . إن روبوتات الحفر هي روبوتات تستعمل نهايات آلية خاصة تختلف عن نهايات الروبوتات الآلية الأخرى لأن المعصم و الذراع يجب أن يكونان مطواعين بالتحرك و يتميزان بجساءة عالية بحيث تعمل هذه الأدوات بثبات . 

7- عمليات رفع و إنزال منصات التحميل :

معظم البضائع و المنتجات توضع في علب و صناديق و من ثم توضع على منصات تسمى بمنصات التحميل لنقلها إلى السفن لغاية حتى يتم شحنها . و قد اشتهر استخدام الروبوتات في نقل البضائع و الصناديق إلى منصة التحميل و كذلك تفريغ هذه المنصات من البضائع.

8- التثبيت و الربط :

إن أحد استخدامات الروبوت الناجحة كانت عمليات التثبيت و الربط في الصناعات الميكانيكية و بالذات عمليات تثبيت الأجزاء و القطع على هياكل السيارات و الطائرات و كذلك تثبيت العناصر الكهربائية الصغيرة على اللوحات الكهربائية و كذلك تثبيت هذه اللوحات على هياكل القطع الكهربائية .

10- صب البلاستيك :

تستعمل الروبوتات في هذا المجال لتعبئة و تفريغ قوالب الصب الحقنية أو تشذيب بعض القوالب . إن هذه المنشآت لها مبرراتها الاقتصادية من حيث وتيرة العمل الأسرع و المنتجات الأفضل من إنتاج البشر .

11- الفحص : 

إن روبوتات الفحص تتضمن على أجزاء و حساسات للقيام بعمليات المقارنة و القياس و الفحص .

12- القطع : 

معظم المواد الهندسية تنتج على شكل صفائح أو ألواح ، و بالتالي فلإتمام عملية الإنتاج يجب أن تتم عمليات القطع لهذه الصفائح بأشكال مختلفة و بمقاسات متعددة ، و يمكن أن تتم عمليات القطع باستخدام الروبوت.

13- أعمال الطباعة :

 تستعمل الروبوتات في هذا المجال في صناعة السيارات بشكل رئيسي كختم لوحات أرقام الهيكل . إن إحدى الاعتبارات الرئيسية هو زيادة سلامة العامل أثناء عملية الختم و التخريم .

14- التجميع : 

حيث أنه من بعض عمليات التجميع التي يقوم بها الروبوت هي : القمط ، التوجيه ، تجميع المشغولات . و الصورة التالية توضح روبوت يقوم بعمليات تجميع على خط لإنتاج المركبات .

 .


حركات الروبوت الأساسية:

مهما كان الترتيب الذي يبنى على أساسه الروبوت ، فإن الغاية من الروبوت هو إنجاز مهمة ما . و لإنجاز المهمة يربط مؤثر أو يد إلى نهاية ذراع الروبوت هذا ، و المؤثر النهائي يوجه الروبوت لإنجاز مهمة معينة . و لإنجاز المهمة يجب أن تكون ذراع الروبوت مهيأة لتحريك المؤثر النهائي عبر تتابع حركي أو مكاني .

درجة الحرية:

هناك حركات أساسية أو درجات حرية تعطي الروبوت الإمكانية لتحريك المؤثر النهائي عبر تتابع الحركات المراد إنجازها بهذه القدرة على التحرك . و تتألف الحركات الأساسية من :
  • الحركة العمودية :
     أي حركة الذراع Up and Down الناتجة عن الدوران الداخلي حول المحور الأفقي أو الحركة على القضيب العمودي .
  • الحركة الشعاعية .
  • الحركة الدورانية : 
    الدوران حول المحور العمودي .
  • التفاف الرسغ .
  • انحناء الرسغ .