روبوت ناقل ذكي بذراع متعددة المحاور
مقدمة وأهمية المشروع
مع التوجه العالمي نحو الأتمتة والروبوتات في مجالات الصناعة، الخدمات، والبحث، تبرز الحاجة لتطوير أنظمة ذكية متعددة المهام تجمع بين الحركة الذاتية والتحكم الدقيق في بيئة العمل. يهدف هذا المشروع إلى تصميم مركبة روبوتية ذكية مزوّدة بذراع آلية متعددة المحاور، قادرة على التقاط ونقل الأجسام إلى مواقع محددة، مع إمكانية التحكم الكامل بها عن بُعد عبر تطبيق موبايل.
يُمكّن المشروع الطلاب من تطبيق معارفهم في الميكاترونكس، التحكم الآلي، والبرمجة، مما يجعله تجربة عملية متكاملة ومثالية كمشروع تخرج في مجالات الهندسة الميكانيكية، الكهربائية، أو الميكاترونكس.
فكرة المشروع
تقوم السيارة الذكية بالتحرك إلى الموقع المطلوب باستخدام تحكم عن بُعد عبر تطبيق هاتف ذكي يعتمد على ميلان الجهاز لتحديد اتجاه الحركة. عند وصولها، يتم التحكم في الذراع الآلية متعددة المحاور عبر نفس التطبيق لتنفيذ عملية الالتقاط والنقل بدقة عالية.
حركة المركبة: تتم عبر 4 محركات DC متصلة بوحدة تحكم L298.
الذراع الآلية: تحتوي على 5 محركات Servo كبيرة للتحكم بالمحاور الأساسية، و2 محرك Servo صغيرين للتحكم بالمقبض.
الاتصال: يتم عبر وحدة بلوتوث HC-05 تربط الأردوينو بالتطبيق على الهاتف.
الملاحة الذكية: مزودة بحساس Ultrasonic أمامي لقياس المسافات وتجنب الاصطدام، مع إرسال تنبيه للتطبيق عند اكتشاف حاجز.
مكونات النظام
لوحة تحكم Arduino Uno.
وحدة تحكم بالمحركات L298N.
4 محركات DC لحركة المركبة.
ذراع آلية بـ 3 محاور، تحوي 5 محركات Servo كبيرة و2 Servo صغيرة للمقبض.
وحدة بلوتوث HC-05.
حساس مسافة Ultrasonic لتفادي العوائق.
تطبيق هاتف ذكي للتحكم بالمركبة والذراع.
مراحل العمل
تصميم الهيكل الميكانيكي للمركبة والذراع.
برمجة وحدة التحكم لقيادة السيارة وفق ميلان الهاتف.
برمجة التحكم الدقيق بالذراع عبر التطبيق.
دمج الحساسات لزيادة الأمان وتجنب الاصطدام.
اختبار النظام وضبط الأداء في بيئات مختلفة.
الفائدة والتطبيقات العملية
تطبيق عملي لتقنيات التحكم اللاسلكي والروبوتات.
قابل للتطوير لاستخدامه في بيئات صناعية أو لوجستية.
تدريب الطلاب على دمج الأنظمة الميكانيكية والإلكترونية مع البرمجة.
محاكاة لأنظمة نقل المواد في المستودعات أو خطوط الإنتاج.
التحديات المتوقعة
ضمان استجابة سريعة ودقيقة بين التطبيق والسيارة.
توازن الهيكل أثناء حمل ونقل الأجسام.
تحسين دقة التحكم بالذراع في المساحات الضيقة.
استهلاك الطاقة وإدارة البطارية.
خاتمة
مشروع "روبوت ذكي ذاتي القيادة مزوّد بذراع لالتقاط ونقل الأجسام" يجمع بين الذكاء الصناعي البسيط والتحكم اللاسلكي، ويقدّم منصة تعليمية وعملية في آن واحد، مما يجعله خيارًا مثاليًا لمشاريع التخرج التي تستهدف الإبداع والتطبيق العملي.