شرح درس الروبوتات الافتراضية اول متوسط الفصل الثاني
الروبوت الافتراضي روبوت يعمل داخل المحاكاة على شاشة الحاسب، فتبرمجه وتختبره دون الحاجة إلى جهاز حقيقي، ثم تعدّل برنامجك وتعيد التجربة بسهولة.

أهداف الدرس
- يعرّف الروبوت الافتراضي ويذكر ميزة استخدامه في التعلم.
- يتعرف على بيئة VEXcode VR والملاعب (Playgrounds) في المتصفح.
- يسمّي أجزاء الروبوت الافتراضي ومستشعراته.
- يفرّق بين بيئة اللبنات وبيئة بايثون في البرمجة.
- يكتب برنامج حركة بسيطًا ويشغّله ويلاحظ حركة الروبوت.
المفهوم الأساسي
الروبوت الافتراضي روبوت يعمل داخل المحاكاة على شاشة الحاسب، فتبرمجه وتختبره دون الحاجة إلى جهاز حقيقي، ثم تعدّل برنامجك وتعيد التجربة بسهولة.
شرح الدرس
تخيّل أنك تريد تعليم روبوت أن يتحرك في ملعب المدرسة دون أن يصطدم بشيء. قبل أن تجرب مع روبوت حقيقي، يمكنك أن تجرّب في روبوت افتراضي.
ما الروبوت الافتراضي؟
الروبوت الافتراضي (Virtual Robot) نموذج على الشاشة يتصرف كالروبوت الحقيقي وفق برنامجك.
- لا يحتاج إلى بطارية ولا قطع ولا شحن.
- لا ينكسر إن أخطأت، فتعيد التشغيل بنقرة.
- يمكنك تجربته في المنزل أو المدرسة بالمتصفح فقط.
بيئة VEXcode VR
VEXcode VR منصة تعمل داخل المتصفح تتيح لك برمجة روبوت افتراضي. تحتوي على:
- الملاعب (Playgrounds): ساحات افتراضية متنوعة، منها ملعب فيه جدران، وملعب فيه حلبة لونية، وملعب فيه مستطيلات.
- محرر البرنامج: هو مكان كتابة الأوامر بأحد الأسلوبين.
- زر البدء (Start): يشغّل برنامجك وترى الروبوت يتحرك.
أجزاء الروبوت الافتراضي
- العجلات ونظام القيادة (Drivetrain): يحرك الروبوت للأمام والخلف ويدوره.
- مستشعر المسافة (Distance Sensor): يقيس بعد الروبوت عن جسم أمامه.
- مستشعر اللون (Color Sensor): يميز لون السطح.
- مستشعر الدوران (Gyro): يعرف اتجاه الروبوت.
تتأثر بعض أسماء الأجزاء بإصدار المنصة، فانتبه إلى ما يظهر في الشاشة.
بيئة اللبنات وبيئة بايثون
- بيئة اللبنات (Blocks): تركب أوامرك كقطع أحجية بالسحب والإفلات، مناسبة للمبتدئ.
- بيئة بايثون (Python): تكتب الأوامر نصًّا وتتدرب على لغة برمجة حقيقية.
كلتاهما تعطي النتيجة نفسها، ولكل أسلوب ميزته.
أول برنامج حركة
البرنامج الآتي يحرك الروبوت إلى الأمام ثم يدوره ثم يتحرك ثانية:
drivetrain.drive_for(FORWARD, 200, MM)
drivetrain.turn_for(RIGHT, 90, DEGREES)
drivetrain.drive_for(FORWARD, 200, MM)- الأمر الأول: يتحرك للأمام مسافة ٢٠٠ مليمتر.
- الأمر الثاني: يدور إلى اليمين زاوية ٩٠ درجة.
- الأمر الثالث: يتحرك للأمام ٢٠٠ مليمتر مرة أخرى.
ينفذ الروبوت الأوامر بالترتيب من الأعلى إلى الأسفل.
أوامر أخرى مفيدة
drivetrain.set_drive_velocity(50, PERCENT)
drivetrain.drive(FORWARD)
wait(1, SECONDS)
drivetrain.stop()هنا نضبط السرعة على النصف، ثم يتحرك الروبوت ثانية واحدة ويقف. وقد تختلف الأوامر قليلًا بين إصدارات المنصة فراجع المنصة إذا لم يعمل أمر.
يبدأ الروبوت ببرنامجك عند الضغط على زر البدء، وينفذ الأسطر بالتتابع.
ابدأ ببرنامج قصير جدًا، وزد عليه أمرًا واحدًا كل مرة وجرب.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
ما الفرق بين بيئة اللبنات وبيئة بايثون؟
في اللبنات نركب قطعًا بالسحب، وفي بايثون نكتب الأوامر نصًّا.
أن يفرّق الطالب بين البيئتين.
التطبيق الثاني
اكتب برنامجًا يجعل الروبوت يتحرك ٣٠٠ مليمتر للأمام ثم يدور ٩٠ درجة يسارًا.
drivetrain.drive_for(FORWARD, 300, MM) ثم drivetrain.turn_for(LEFT, 90, DEGREES).
أن يكتب الطالب برنامج حركة.
الموقف الثالث
كتبت أمر حركة وضغطت البدء فلم يتحرك الروبوت، ما أول ما تفحصه؟
كتابة الأمر ومكانه واختيار الملعب والضغط على البدء.
أن يتتبع الطالب خطأ بسيطًا.
ملاحظات مهمة
- 1الروبوت يعمل كما برمجته وليس كما تقصد.
- 2الأوامر تنفذ بالترتيب من الأعلى للأسفل.
- 3قد تختلف الأسماء قليلًا باختلاف إصدار المنصة.
- 4ابدأ ببرنامج صغير ثم طوّره.
أخطاء شائعة
- ✗ خطأكتابة drivetrain.drive_for(FORWARD, 200) دون وحدة.✓ الصواب: أضف الوحدة drivetrain.drive_for(FORWARD, 200, MM).
- ✗ خطأكتابة حروف FORWARD صغيرة.✓ الصواب: اكتب الثوابت بحروف كبيرة كما هي.
+عرض جميع الأخطاء (3) ←إخفاء الأخطاء الإضافية
- ✗ خطأالظن أن الروبوت يفهم النية.✓ الصواب: اكتب كل خطوة بدقة وبالترتيب.
ملخص الدرس
- الروبوت الافتراضي يعمل على الشاشة ويتبع برنامجك.
- VEXcode VR منصة في المتصفح بملاعب وروبوت ومستشعرات.
- اللبنات تركّب بالسحب، وبايثون تكتب نصًّا.
- drivetrain.drive_for تحرك الروبوت وdrivetrain.turn_for تدوره.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.