רובוטיקה באמצעות מאמא-רובוט
תוכן עניינים
מאמא-רובוט היא סביבה לימודית להוראת רובוטיקה הכוללת מרכיבים מכניים, מרכיבים אלקטרוניים ותוכנה לבניית רובוט בצורות שונות ולמטרות שונות.
הרובוט הוא מסוג נייד, תלת גלגלי, ובעל יכולות תנועה ותמרון מצוינות: הוא כולל בקר מתקדם, מבנה קשיח ושקוף המותאם לצרכים פדגוגיים, מנועים ותמסורות מתקדמים, גלגלים בעלי יציבות גבוהה במיוחד, מוטות ותפסנים לחיבור עזרים נוספים ולהרחבות. בפיתוח הרובוט הושם דגש מיוחד על התאמה לתחרויות רובוטיקה כגון
רובוט-תנועה,
רובונר ו
פתרון מבוך.
סביבת הפיתוח של הרובוט היא גרפית וידידותית: פקודות התכנית נכתבות לרובוט באמצעות גרירה והשלכה, והעלאת התכנית לרובוט מבוצעת בלחיצה על כפתור.
מאמא-רובוט היא מוצר כחול-לבן
מערכת רובוטית
רובוט הוא מערכת הכוללת את המרכיבים הבאים:
- מרכיבים מכניים - אבני בניין של גוף הרובוט: לוחות, צירים, גלגלים, גלגלי שיניים, ברגים וכו'.
- מרכיבים אלקטרוניים:
- בקר (Controller) - זהו בדרך כלל כרטיס הכולל מעבד ורכיבים אלקטרוניים נוספים. הוא משמש כ"מוח" של הרובוט והוא מבקר את פעולתו, ממש כפי שהמוח שלנו אחראי לפעילות שאנו מבצעים.
- מפעילים (Actuators) - מנועים, נורות, משדר/מקלט אלחוטי
- חיישנים (Sensors) - חיישני אור, חיישני מרחק, חיישני קול, חיישני מגע, חיישני טמפרטורה
- נוספים: מסך תצוגה, מצלמה דיגיטלית, לחצנים, כבלים חשמליים
- תוכנת הפעלה - תכנית מחשב השולטת בפעולת הרובוט
תוכנת ההפעלה - קושחה
תוכנת ההפעלה היא תוכנית מחשב המופעלת מעל גבי הבקר - זוהי התכנית המבקרת את פעולת הרובוט, קוראת את ערכי החיישנים ובהתאם לכך מפעילה את המנועים והזרועות החשמליים. תוכנית זו נקראת קושחה - היא צרובה על גבי רכיבי זכרון שעל הבקר, והיא מופעלת על ידו בכל פעם שהרובוט מופעל. כיצד יוצרים קושחה? וכיצד מעבירים אותה אל הבקר? בכדי ליצור תכנית מחשב שתשמש כקושחה על הבקר יש צורך במחשב ובסביבת פיתוח שבה יוצרים את התכנית. לאחר שיש בידינו תכנית כזו, ניתן להעביר אותה מהמחשב שלנו אל הבקר באמצעות ערוץ תקשורת ביניהם:
בהתנסות 2 נלמד כיצד לצרוב קושחה לבקר.
התנסות 1: חיבור המחשב לבקר
מטרות ההתנסות:
- היכרות ראשונית עם סביבת התכנות מאמא-רובוט
- היכרות בסיסית עם הבקר וכפתורי ההפעלה שעליו
- התקשרות בין המחשב האישי לבין הבקר
בצעו את ההתנסות על פי המוסבר במערך השיעור.
התנסות 2: שלום רובוט!
בהתנסות זו נדפיס מילה בודדת לחלון הפלט של הרובוט. מטרות ההתנסות:
- להכיר את פעולת ההדפסה של מאמא-רובוט
- לדעת כיצד ליצור קושחה במאמא-רובוט
- לדעת כיצד לצרוב קושחה לבקר
בצעו את ההתנסות על פי המוסבר במערך השיעור.
התנסות 3: הדלקת נורית
בהתנסות זו נדליק ונכבה נורית הנמצאת על הבקר. מטרות ההתנסות:
- להפעיל הוראות בסיסיות על עצמים במאמא-רובוט ולשנות ערכי פרמטרים
- לדעת כיצד להפעיל נורית במאמא-רובוט
בצעו את ההתנסות על פי המוסבר במערך השיעור.
התנסות 4: קוד מורס
בתרגיל זה נכתוב תכנית העושה שימוש בקוד מורס לכתיבת אותיות. קוד מורס פותח במאה ה- 19 ע"י סמואל מורס, והינו שיטת התקשרות בינארית שבה רק שני מצבי שידור: דולק וכבוי.
אותיות וספרות בשפת מורס מצוינות כצירופים שונים של משכי שידור והפסקות. נקודה מצוינת על ידי שידור למשך יחידת זמן אחת ולאחריה הפסקה למשך יחידת זמן אחת. מקף מצוין על ידי שידור למשך 3 יחידות זמן, ולאחריהן הפסקה למשך יחידת זמן אחת.
לדוגמא, האות האנגלית A מצוינת על ידי:
- נקודה (שידור,הפסקה)
- מקף (שידור,שידור, שידור, הפסקה)
לעומתה, האות M מצוינת על ידי:
- מקף (שידור,שידור, שידור, הפסקה)
- מקף (שידור,שידור, שידור, הפסקה)
בצעו את ההתנסות על פי המוסבר במערך השיעור.
