مختبر ستيم: منصة عربية لتعلّم الروبوتات بقطع مطبوعة وESP32 وLEGO SPIKE
روبوتات · ذكاء اصطناعي · إنترنت الأشياء
اصنع روبوتك بيدك،
وتعلّم العلوم وأنت تبنيه.
٨٤ تجربة تبدأ بفكرة وتنتهي بروبوت يعمل. يطبع الطالب هيكله بالطابعة ثلاثية الأبعاد ويركّب حساساته على لوحة ESP32، أو يبنيه بطقم LEGO SPIKE Prime ويبرمجه بـ Python، ثم يراه يتحرك.
خمس مراحل من عمر ٣ إلى ١٧ سنة، و٢٨ حساسًا ومكوّنًا، و٨٠ مجسمًا جاهزًا للطباعة على شبكة ثقوب ١٠ مم.
اختر مرحلتك
لكل عمر ٤ تجارب تناسب يديه وعقله، وتكبر معه من الضغط على زر إلى خوارزميات التحكم.
ماذا يتعلّم الطالب؟
كل تجربة تنتمي إلى مجال من مجالات STEM الأربعة، وتربطه بالمجالات الأخرى.
مرجع المعلّم: لوحة ESP32 والحساساتخريطة الأطراف الموحّدة، حقيبة الحساسات، وتجهيز Arduino IDE لأول مرة
حقيبة الحساسات وأطرافها
جهّز ESP32 لأول مرة
في Arduino IDE
- افتح File ← Preferences والصق هذا الرابط في Additional boards manager URLs:
https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json - من Boards Manager ثبّت esp32 by Espressif Systems.
- اختر اللوحة ESP32 Dev Module والمنفذ الصحيح.
- إذا لم يظهر المنفذ ثبّت تعريف CP210x أو CH340 حسب شريحة لوحتك.
- اضبط Serial Monitor على السرعة
115200.
المكتبات المستخدمة في التجارب
ثبّتها من Library Manager مرة واحدة:
ملاحظات توصيل مهمة
- ESP32 يعمل بـ 3.3V. مخرج ECHO في HC-SR04 وحساس الغاز يحتاجان مقسم جهد.
- الأطراف 34 و35 و36 و39 مدخلات فقط، وبعض التجارب تتشارك الأطراف التحليلية.
- اربط GND للبطارية ومشغل المحركات مع GND لوحة ESP32 دائمًا.
إدارة المنصة
لوحة التحكم
الخطوة ١ من ٤: اكتشف
تجارب رياض الأطفال
الخطوة ٢ من ٤: اطبع
مكتبة القطع القابلة للطباعة
١٨ قطعة هيكل تتركّب معًا لتصنع هياكل كل التجارب، ومعها مجسمات كل القطع الإلكترونية وبيئة التجارب. اختر ما تريد، ثم جهّزه للطابعة من «خيارات الطباعة».
نظام الشبكة ١٠ مم
- كل الثقوب بقطر ٣٫٤ مم لبراغي وصواميل M3، والمسافة بين أي ثقبين ١٠ مم.
- أي قطعة تُربط بأي قطعة أخرى: عارضة على قاعدة، حامل حساس على عارضة، زاوية بين لوحين.
- للابتكار: افتح ملف STL في Tinkercad وعدّله، وحافظ على خطوة الثقوب ١٠ مم ليبقى متوافقًا.
إعدادات الطباعة المقترحة
- المادة
- PLA (والعجلات TPU إن توفر)
- ارتفاع الطبقة
- 0.2 مم
- الجدران
- 3 خطوط
- الدعامات
- غير مطلوبة إلا للمروحة P17
- الحقيبة الكاملة
الخطوة ٢ من ٤: اطبع
استوديو الطباعة
ضع القطع على سرير طابعتك، وقطّعها إلى طبقات، ثم أرسلها للطابعة مباشرة عبر USB أو الشبكة، أو حمّل ملف G-code لبطاقة الذاكرة.
الطابعة
القطع على السرير
إعدادات الطباعة
إعدادات متقدمة
الطباعة الجارية
أبقِ هذه الصفحة مفتوحة والكمبيوتر موصولًا بالطابعة حتى تنتهي الطباعة.
الخطوة ٣ من ٤: ركّب
استوديو التصميم
لكل تجربة تصميم ثلاثي الأبعاد جاهز تفتحه وتعدّل عليه. أضف من مكتبة المجسمات أو استورد قطعك بصيغة STL، وافحص التداخل والاتزان والوزن قبل أن تطبع أي شيء.
الخطوة ٤ من ٤: برمج
استوديو برمجة ESP32
ركّب البلوكات وجرّبها على اللوحة الافتراضية، ثم انسخ كود Arduino الناتج وارفعه إلى ESP32 الحقيقي. الأطراف هنا هي نفس أطراف التجارب.