وبلاگ
ربات فوتبالیست چیست؟
رباتهای فوتبالیست با ساختاری طراحی شدهاند که در محیطهای مرتبط با این ورزش عمل کنند و تا حد زیادی باید نقش بازیکنان فوتبال را اجرا کنند.
انواع رباتهای فوتبالیست:
این دسته از رباتهای فوتبالیست با ساختار فیزیکی خود توانایی گرفتن و هدایت توپ در زمین مسابقه و دروازه را دارند و با استفاده از دسته کنترلر توسط اپراتور هدایت و کنترل میشوند، ساختارهای فیزیکی متفاوتی دارند و بیشتر در مسابقات رباتیک دانشآموزی کاربرد دارد.
ربات فوتبالیست سطح متوسط
این دسته از رباتها بصورت خودکار عمل میکنند و با استفاده از سنسور مادون قرمز یا التراسونیک توپ را تشخیص داده و مطابق برنامهای که به آن داده شده در زمین مسابقه بازی میکند و برای مسابقات دانشآموزی به کار میرود که ساختار و اجزای سخت و پیچیدهای ندارند.
رباتهای سطح بالا گروهی کار میکنند همانند بازیهای فوتبال تیمی هستند. این رباتها با دوربینهایی که در بالا تعبیه شده تصاویر موجود در زمین را دریافت کرده و پردازش میکنند تا بتوانند توپ را با استفاده از همتیمی خود به زمین حریف هدایت کنند. آنها با استفاده از این تصاویر با هم هماهنگ شده و کار گروهی را انجام و مدیریت میکنند تا خطایی در حین بازی رخ ندهد.
ربات فوتبالیست انساننما
این رباتها شکل ظاهری شبیه به انسان دارند و با استفاده از فناوری هوش مصنوعی و تکنولوژی پیشرفته، طراحی شده است تا در زمین فوتبال یا محیطهای مرتبط با این ورزش عمل کند.
این رباتها با استفاده از الگوریتمها، شبکههای عصبی، و سایر فناوریهای مرتبط با هوش مصنوعی، قابلیت تحلیل و پردازش اطلاعات مرتبط با بازی فوتبال را دارند. یکی از محبوبترین رباتها به دلیل شکل و کیفیتی که دارند در بین کاربران میباشند. این رباتها هم بصورت گروهی کار میکنند و تصویر همگروهی خود را پردازش کرده و توپ را به سمت همگروهی خود شوت میکنند تا به دروازه حریف برسند.
ویژگیهای مهم ربات فوتبالیست:
- عملکرد فیزیکی: توانایی انجام حرکات فیزیکی متناسب با اهداف تاکتیکی و موقعیت بازی.
- سرعت: داشتن سرعت مناسب جهت کنترل و هدایت توپ.
- مکانیک: داشتن مکانیک مناسب جهت هدایت (شوت) توپ به داخل دروازه.
- هوش مصنوعی (AI): از الگوریتمها و مدلهای هوش مصنوعی برای اتخاذ تصمیمات هوشمندانه در مواقع مختلف بازی استفاده میکنند.
- آموزش و یادگیری: قابلیت آموزش و بهروزرسانی مهارتها و تاکتیکها بر اساس تجربیات گذشته و شرایط جدید بازی.
کاربردهای رباتهای فوتبالیست:
از کاربردهای گسترده ربات فوتبالیست علاوه بر تیمهای حرفهای، در تمرینات، بازیهای آموزشی، و حتی برگزاری رویدادهای تفریحی و تحقیقاتی نیز کاربرد دارند. از طراحی ربات فوتبالیست به منظور بهبود توانمندی و تجربه بازیکنان انسانی گرفته تا افزایش سطح آموزش و تفریح در حوزه فوتبال، این نوع رباتها به دنیای ورزش فوتبال ارزش افزودهای بسیار دادهاند.
اجزای اصلی رباتهای فوتبالیست:
بدنه
رباتهای فوتبالیست که ساختارشان شبیه انسان است باید بدنه آنها طوری ساخته شوند که از نظر فیزیکی و ظاهر به انسان شباهت داشته باشند تا بتوانند هنگام بازی در فوتبال کارهای یک فوتبالیست را در زمین فوتبال انجام دهند.
بدنه این رباتها باید ظرفیت نگهداری اجزای داخلی را داشته باشد و هم اینکه باید دارای وزن کمی باشد تا بتواند راحتتر در زمین حرکت کنند؛ رباتهای فوتبالیست سطح پایین و متوسط از نظر فیزیکی باید وزن و ابعادی داشته باشند که بتوانند در زمین بازی به راحتی توپ را دریافت و هدایت کنند و با چابکی در زمین حرکت کنند.
سیستم کنترلی
با گرفتن ورودی، اطلاعات و پردازش کردن آنها عملیات خاصی را انجام میدهند و در بازی واکنش متفاوتی را در زمین بازی نشان میدهند.
در رباتهای فوتبالیست پیشرفته انساننما یکسری دوربینها بر روی رباتها و زمین بازی تعبیه شده تا بتوانند با گرفتن عکس و پردازش کردن آنها جایگاه خود را در بازی پیدا کرده و حریف خود را شناسایی کنند اما در رباتهای سطح پایینتر وظیفه پردازش و تصمیمگیری بدست خود انسانها و با دسته کنترلر هدایت میشوند.
سیستم ضربه
در این سیستم با استفاده از اطلاعات و دستوری که از سوی پردازشگر مرکزی دریافت میکنند حرکت کرده و به توپ ضربه میزنند که در رباتهای پیشرفته و متوسط این دستورات متفاوت است؛ در رباتهای سطح پایین با استفاده از دسته کنترلر شوتر کنترل میشود و به توپ ضربه میزند.
سیستم حرکتی
در رباتهای فوتبالیست برای به حرکت درآوردن آنها از چرخ و گیربکس استفاده میکنند که از طریق موتور هدایت و راهاندازی میشوند که برای جابجایی، سرعت و شتاب در مسابقات به آنها نیاز دارد و کنترل بهتری روی حرکات خود دارند.
ساخت ربات فوتبالیست سطح پایین مقدماتی
ربات فوتبالیست مقدماتی دارای ساختار فیزیکی میباشد که توانایی حمل توپ و انتقال آن به دروازه را دارد و فاقد سازه مکانیکی شوتر میباشد.
اجزای ربات فوتبالیست مقدماتی:
- بدنه
- سیستم حرکتی شامل موتورها، چرخها و گیربکس
- نگهدارنده توپ
- دسته کنترلر
مراحل آموزش و ساخت ربات فوتبالیست مقدماتی
- مرحله اول:
ابتدای هر جلسه طبق سرفصلهای داده شده به معرفی ربات و توضیح تعریفها بپردازید و فیلمهای نمایشی را نشان دهید.
قبل از طراحی هر رباتی ابتدا از دانشآموزان بخواهید ایده خود را از ربات نقاشی بکشند.
حتما به سرفصلهای تعریف شده هر جلسه توجه داشته باشید. - مرحله دوم:
معرفی قطعات ربات. - مرحله سوم:
- مراحل ساخت ربات را طبق ویدئو آموزشی و سرفصلهای داده شده پیش ببرید:
۱- ابتدا گیربکسها را طبق ویدئو آموزشی به سازه S10 متصل نمایید.
۲- سپس به سازه بدنه اصلی متصل نمایید.
۳- باتوجه با ویدئو آموزشی فیزیک ربات را تکمیل کنید.
۴- نگهدارنده توپ را بسازید.
۵- سپس نگهدارنده توپ را با سازههای رابط L5 و I3 به بدنه اصلی متصل کنید.
۶- در آخر دسته کنترلر و جاباتری را متصل کنید و ربات را راهاندازی نمایید
نکته: میتوانید ربات فوتبالیست را با در نظر گرفتن پارامترهای آموزش داده شده با طراحی و خلاقیت دانشآموزان خود بسازید.
برگزاری مسابقه:
در پایان ساخت ربات فوتبالیست مقدماتی بین دانشآموزان مسابقه برگزار نمایید به اینصورت که زمینی با ابعاد مشخص و تقریبی ۱*۱/۲۰ را مشخص نمایید، سپس دو طرف زمین را دروازه با ابعادمشخص قرار دهید.
قانون برگزاری مسابقه:
- رباتها حق آسیب رساندن به یکدیگر را ندارند.
- رباتها باید بتوانند توپ را از ربات مقابل دور کنند و به سمت دروازه حریف هدایت و شوت کنند.
- گل زدن در دروازه خود، گل به خودی میباشد و امتیاز آن برای حریف ثبت میشود.
- برنده بازی رباتی است که ضمن رعایت قوانین بیشترین گل را به حریف زده باشد.
