برمجة الروبوتات باستخدام بايثون

برمجة الروبوتات باستخدام بايثون برمجة الروبوت,بايثون,برمجة,تعلم بايثون,استخدامات لغة البرمجة بايثون,تعلم برمجة الروبوت,برمجة البايثون,لغة البرمجة بايثون,تعلم البايثون,بايثون بالعربي,استخدامات بايثون,ماهي استخدامات بايثون,الروبوت,تصميم روبوت بايثون,تعليم الروبوت,كيف تقوم بعمل روبوت بشري باستخدام الاردوينو مع البرمجة الخاصة بها,برمجة روبوت,تعلم الروبوتات,تعلم بايثون من الهاتف,تطبيقات بايثون,بايثون من الهاتف,لغات برمجة,لغة البايثون,مجتمع بايثون العربي,لغبة البايثون,روبوتات

الروبوتات التكنولوجيا التي ستظل لفترة طويلة أحد أكثر المجالات التي أحدثت تغييرًا على مستوى البشرية، و يُعتقد أن مجال الروبوتات سيكون له أشد تأثير على البشر على المدى الطويل، و عدم اليقين الوحيد العالق في الأجواء هو ما إذا كان هذا التأثير سيحدث تغييرًا إيجابيًا في العالم أم ندمًا لا مفر منه.

في الوقت الحاضر هناك أكثر من خمسمائة لغة برمجة موجودة ومع ذلك عندما يتعلق الأمر بالروبوتات لا يوجد سوى عدد قليل منها يمتلك القوة الحسابية.

و من بين أفضل لغات البرمجة المستخدمة في الوقت الحاضر هي كل من Python و C ++ و Java، و سنتحدث في هذه المقالة عن استخدام بايثون في مجال الروبوتات و دورها في الثورة الصناعية الرابعة.

ما هي لغة بايثون؟

بايثون هي لغة برمجة شائعة وعالية المستوى يمكن استخدامها للبرمجة النصية لإنشاء وتطوير تطبيقات لأجهزة كمبيوتر سطح المكتب، تطبيقات الويب والتعلم الآلي وعلوم البيانات وغير ذلك الكثير، بالإضافة إلى ذلك تستخدم من قبل العديد من المنظمات والمنصات في جميع أنحاء العالم.

الروبوتات والتخصصات الأساسية

بعبارات بسيطة تعتبر الروبوتات دراسة متخصصة تتضمن مزيجًا من تقنيات العلوم والهندسة والإلكترونيات والفن، كما أصبح تأثير الروبوتات أكبر بشكل متزايد حيث تحاول المزيد من الشركات اكتساب ميزة تنافسية في مكان العمل.

يشار إلى المجالات التي تتكون منها الروبوتات باسم “التخصصات الأساسية”، و يقال إن الروبوتات تتكون من أربعة (4) تخصصات رئيسية: و هي الهندسة الكهربائية والهندسة الميكانيكية وعلوم الكمبيوتر والفنون كما لا يحتاج المرء إلى أن يكون خبيرًا في جميع التخصصات الأساسية – سيكون الفهم الأساسي للفنون والهندسة الكهربائية كافياً.

  • الهندسة الكهربائية.
  • الهندسة الميكانكية.
  • علوم الكمبيوتر.
  • الفنون.

عقل الروبوت

دماغ الروبوت هو ما يتحكم فيه، إذ يمكن التحكم في الروبوتات خارجيًا مثل عصا التحكم أو وحدة التحكم ويشار إليها باسم “الروبوتات الخالية من العقل”، كما يمكن التحكم في بعض الروبوتات من الداخل باستخدام متحكم دقيق يمثل محور كل الأنشطة.

يشبه المتحكم الدقيق وحدة المعالجة المركزية بمعنى أنه مسؤول أيضًا عن مراقبة كل أنشطة الماكينة والتحكم فيها ويختلف في الحجم والسعر وقوة المعالجة، ومع ذلك فقد تم تصميم وحدات التحكم الدقيقة لتلبية احتياجات الأجهزة ذات المستوى الأدنى.

عندما تريد شراء متحكم دقيق يوصى باختيار متحكم يحتوي على فلاش داخلي أو به ذاكرة EEPROM (ذاكرة للقراءة فقط قابلة للمسح والبرمجة كهربائيًا)، كما يجب عليك تحديد الهندسة المعمارية التي يعتمد عليها – قد يعتمد على هندسة Von Neumann أو هندسة Harvard.

عقل الروبوت

فهم Raspberry Pi

يعتبر Raspberry Pi كمبيوتر صغير بحجم البطاقة المصرفية، يعمل هذا الكمبيوتر المحمول على نظام Raspbian و هو مبني على نظام تشغيل Linux- من المثير للاهتمام معرفة أن Raspbian هو إصدار خاص من نظام التشغيل Linux والذي تم تصميمه خصيصًا لـ Raspberry Pi.

تم تصميم Raspberry Pi ليعمل على معالج Broadcom، هناك العديد من الأنواع أو المتغيرات لمعالج Broadcom المتاح للشراء مثل BCM2835 و BCM2836 و BCM2837 وما إلى ذلك، يمكن الإشارة إلى معالج Broadcom باسم “معالج النظام على رقاقة”، و ستختلف المواصفات مثل عدد معالجات ARM الموجودة على اللوحة وبطاقة الرسومات ومجموعة التعليمات التي تتبعها الشريحة وغير ذلك الكثير.

الجانب الرئيسي لـ Raspberry Pi الذي سيمكننا من الانغماس في مجال الروبوتات هو دبابيس GPIO الموجودة في Raspberry Pi و يرمز GPIO إلى دبابيس إخراج الإدخال للأغراض العامة، تعمل دبابيس GPIO هذه كوسيلة لنا لدمج المكونات مع Raspberry Pi، هناك 40 دبوس إخراج للأغراض العامة وجميعها لها وظائف مختلفة و فيما يلي شرح موجز للغرض العام من هذه المسامير:

تُستخدم المسامير الحمراء كمسامير طاقة – ستعمل على تشغيل أي مكون أو جهاز يتم الاتصال به. تأتي الطاقة من هذه الدبابيس مباشرة من Raspberry Pi نفسه.

تمتلك الدبابيس السوداء نفس وظائف المسامير الحمراء ، مثل دبابيس الطاقة.

تعمل الدبابيس الوردية كمسامير طرفية متسلسلة. يمكن استخدام هذه المسامير لتوصيل raspberry pi بالميكروكونترولر الخارجية مثل Arduino.

تسمح لنا الدبابيس الزرقاء بتوصيل العديد من الأجهزة التابعة لـ Raspberry Pi ، وبالتالي إنشاء اتصالات أكبر.

الدبابيس الخضراء مسؤولة عن تنفيذ تعليمات Raspberry Pi.

سأعرض لك الآن بعض أكواد بايثون لبرهنة انه لديه القدرة على تشغيل ضوء LED وإيقاف تشغيله مما يضمن توصيل المصباح بدبابيس GPIO على Raspberry Pi.

# أولاً سنحتاج إلى التأكد من تثبيت بايثون على 
# Raspberry Pi سنحتاج أيضًا إلى التأكد من أن لدينا إنترنت آمن
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio python3-rpi.gpio
# نبدأ باستيراد الحزم اللازمة
# أولاً نقوم باستيراد حزمة Raspberry Pi GPIO
# بعد ذلك نقوم باستيراد طريقة sleep من حزمة الوقت

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
# نقوم بتهيئة نظامنا والبرنامج النصي لتجاهل جميع التحذيرات مؤقتًا
GPIO.setwarnings(False)
# نقوم بإعداد المسامير على Raspberry Pi 
# ترقيم دبوس GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# نحن نستخدم الدبوس رقم 8 ونقوم بتعيينه ليكون دبوس الإخراج
# المستوى الحالي  في هذا الدبوس منخفض

GPIO.setup(8, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
#  من أجل وميض المصباح سنحتاج إلى السماح للتيار بالمرور
# مؤقتًا وبعد ذلك اقطع كل التدفق الحالي.
#  استخدام حلقة while loop  برنامجنا سيعمل إلى الأبد

while True:
# الخطوة 1: قم بتشغيل لمبة LED
 GPIO.output(8, GPIO.HIGH) # قمنا بتعيين رقم 8 لدبوس الإخراج على تيار مرتفع
sleep(1.5) # نقوم بإيقاف جميع الأنشطة لمدة ثانية ونصف
# الخطوة 2: قم بإيقاف تشغيل لمبة LED
 GPIO.output(8, GPIO.LOW) # # قمنا بتعيين رقم8 لدبوس الإخراج 8 على تيار منخفض
 sleep(1.5) # # نوقف كل نشاط لمدة 1.5 ثانية

#  من خلال التشغيل المستمر لهذا البرنامج سنرى
# لمبة LED على Raspberry Pi تعمل وتطفئ نفسها وبالتالي تومض

المقالة عبارة عن مقدمة إلى عالم الروبوتات- هناك العديد من المفاهيم التي أوصي بشدة بقراءتها وعدم الإكتفاء بما قرأته هنا.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

اكتشاف المزيد من بايثون العربي

اشترك الآن للاستمرار في القراءة والحصول على حق الوصول إلى الأرشيف الكامل.

Continue reading

Scroll to Top