روبوتات السومو (Sumo Robots Arabic Manual)

روبوتات السومو (Sumo Robots Arabic Manual)

sumo robot competition logo

ماهي مسابقة السومو؟

هي رياضة مصارعة تقوم على هجوم كل من الروبوتين المتصارعين على الآخر لدفعه وطرده خارج حلبة السومو. وتعود فكرة هذه المباراة إلى رياضة مصارعة السومو اليابانية أو التي تقوم بمشاركة مصارعين بشريين كما في الشكل (1)، وتعد رياضة السومو روبوت (Sumo Robot) هي رياضة ذهنية تمكن من اثبات قوة تفكير ومهارة المتسابقين أصحاب الروبوتات دون أن يلحق أي أذى طفيف لدى البشر.

 

ما هو روبوت السومو؟

هو عبارة عن روبوت بأبعاد معينة وظيفته طرد نظيره خارج حلبة السومو كما في الشكل (2) والشكل (3).

يوجد عدة أشكال وأبعاد للروبوت كما نلاحظ في الشكل (4):

الشكل (4) – مختلف أشكال روبوتات الميني سومو MiniSumo Robot

يتكون روبوت السومو من عدة مكونات وهي:

أولاً: الحساسات (SENSORS)

وتشمل حساسات استشعار الخصم (Opponent Sensors) والتي هي عبارة عدة حساسات متوزعة على جسم الروبوت بزوايا معينة تقوم باستشعار الخصم وتحديد مكانه بالنسبة للروبوت.  بالإضافة إلى الحساسات الخطية (Line Sensors) التي تقوم باستشعار حلبة السومو ووظيفتها هي منع الروبوت من الخروج خارج الحلبة.

الحساس الخطي ML1 والذي يستخدم لاستشعار الحلبة
Sumo robot sensors

حساس JS40F IR والذي يستخدم لاستشعار الخصم

Sumo robot sensors

ثانياً: المحركات (MOTORS)

وهي عبارة عن محركين غالباً ذات التيار المستمر (DC Motors) او أكثر مزودة بمسننات وعلب سرعة وظيفتها تحريك الروبوت ودفعه نحو الخصم ويجب أن تكون ذات عزم قوي وكافي لطرد الخصم خارج الحلبة.

الشكل (7) – أنواع المحركات المستخدمة في روبوتات السومو

كيف نختار المحرك المناسب لروبوتنا ونجعله سريعاً؟

من أجل السومو روبوت يجب اختيار المحركات ذات العزم العالي وبسرعة مناسبة (سرعة 400 أو 500 دورة في الدقيقة مثلاُ)، كما أن زيادة عدد المحركات أربع محركات مثلاً او ستة يزيد من قوة دفع الروبوت كما أنه لتسريع روبوتك يجب تسريع المحرك، وذلك بإعطاءه المزيد من الجهد، فالجهد العالي سيزيد من عزم دوران المحرك خطياً، ويضاعف قوة الشد والجذب، ويضاعف السرعة، ويضاعف 4 مرات من كثافة الطاقة، حيث إعطاء مثل هذا الجهد العالي لفترة قصيرة لا يضر المحركات. والكلمة الأساسية هنا هي إعطاء الفولتية العالية على المدى القصير فقط، والتي لن تتسبب في أضرار للمحركات وعلب التروس، وأثناء جولات الروبوتات الأخرى، سيكون لدى المحركات وقت كافي لتبرد.

ثالثاً: اللوحة المتحكمة (MICROCONTROLLER)

وتتضمن المعالج أو المتحكم، والذي يقوم بأخذ الإشارات من الحساسات الخطية وحساسات استشعار الخصم ومعالجتها ليقوم بإعطاء الأوامر للمحركات بالتحرك بالاتجاه والسرعة المناسبين.

يوجد أنواع عدة من المعالجات والمتحكمات المصغرة المتوفرة في الأسواق مثل الأردوينو Arduino، الراسبيري باي Rasbperry Pi، البيك Pic……الـخ

رابعاً: الدارة الملائمة للوحة المتحكمة (REGULATING CIRCUIT)

تشبه إلى حد ما اللوحة الأم (Motherboard) في الحاسوب وهي عبارة عن دارة تقوم بتنظيم الجهد والتيار لتغذية دارة المعالج بالإضافة الى تغذية الحساسات ودارات قيادة المحركات وتنظيم التيار المار إليها – الشكل (8). كما يمكن أن يتواجد فيها مصدرات الإشارة الصوتية (BUZZER) والضوئية (LEDS) وبعض المفاتيح الإلكترونية اللازمة، كما يمكن في بعض الأحيان أن تتضمن دارات قيادة المحركات (H Bridge).

الشكل (8) – أشكال دارات الملائمة للوحة المتحكمة

خامساً: لوحات قيادة المحركات (MOTOR DRIVERS)

قد تكون لوحة لكل محرك او لوحة واحدة مدمجة لكلا المحركين كما في الشكل (9)، والتي تقوم بتغذية المحركات بجهد وتيار عال ليقوم المحرك بالدوران بالاتجاه المناسب والسرعة اللازمة، وذلك بناء على الأوامر القادمة من دارة المعالج.

يوجد بعض اللوحات المدمجة والتي تتضمن اللوحة الأم والمتحكم بالإضافة الى دارات قيادة المحركات وتنظيم الجهد كما في لوحة XMotion ولوحة XMotion MEGA الشكل (16) و (17).

الشكل (9) – أشكال دارات قيادة المحركات

كيف يمكنني اختيار دارة المحرك المناسبة للروبوت؟

يجب أولاً تحديد عدد المحركات وجهدها المطلوب وتيارها الإسمي، فعند ذلك نختار دارة القيادة المحرك بعدة اضعاف التيار الاسمي للمحرك

سادساً: الهيكل (CHASSIS)

ويكون معدني او بلاستيكي وبوزن وبأبعاد معينة تبعاً لنوع مسابقة السومو وغالبا يكون مصمما بشكل حاد ومائل بزاوية حادة معينة على الارض (يشبه الى حد ما المجرفة) ليقوم بجرف الخصم الى خارج الحلبة الدائرية.

الشكل (10) – أحد أشكال هيكل الروبوت SteelWorrior

سابعاً: الشفرة الحادة (BLADE)

ويجب ان تكون حادة جدا ورقيقة متوضعة أمام الروبوت وملاصقة للأرض بشكل تام كما في الشكل (11) من أجل القدرة على الدخول لأسفل الروبوت الخصم ودفعه. ويمكن أن يزود الهيكل بقطع المغناطيس الصغيرة لتزيد من ثبات الروبوت على الحلبة.

ثامناً: العجلات (WHEELS)

وهي جزء مهم جدا في الروبوت لا يستهان به أبداً وتكون مصنوعة من المطاط أو السيليكون بقطر وحجم ملائمين لروبوت السومو وتكمن وظيفتها بقدرتها على تثبيت الروبوت على الحلبة وتعزيز الاحتكاك وتجنب انزلاق الروبوت الشكل (12).

العجلات المطاطية المستخدمة للحلبة الحديدية // عجلات السيليكون المستخدمة للحلبة الخشبية

الشكل (12) – أنواع العجلات المستخدمة لروبوتات السومو

تاسعاً: البطارية (BATTERY)

 طبعا هي مصدر الطاقة للروبوت غالباً ما تكون من نوع بطاريات الليثيوم بوليمير الليبو وذات عدة خلايا ويجب ان تكون ذات سرعة تفريغ عالية لتؤمن الجهد والتيار اللازمين.

sumo robot lipo batteries

الشكل (13) – بعض بطاريات الليبو LiPo

حلبة السومو (SUMO RING)

حلبة السومو وهي حلبة دائرية الشكل ذات اللون الأسود من الداخل ومحاطة بحافة بيضاء وتكون أبعاد الحلبة وماهيتها معينة تبعا لنوع المسابقة فهناك مسابقات سومو ذات حلبات حديدية وأخرى ذات حلبة خشبية. بالنسبة للأبعاد ففي مسابقة (الميغا سومو او السومو) تكون ذات لون أسود بقطر 145 سم ضمن حلقة بيضاء ذات سماكة 2.5 سم وارتفاع 7 سم وهناك خطان بنيان في المنتصف بسماكة 2 سم والمسافة بينهما 20 سم – الشكل (14).

وهناك أيضاً أنواع مسابقات أخرى فهناك مسابقة الميني سوموMini Sumo والميكرو سومو Micro Sumo.

Sumo Robot Dohyo Dimensions

الشكل (14) – حلبة السومو

القوانين العامة لمباريات السومو General Laws for Sumo Competitions 

يوجد عدة قوانين للمباريات قد تختلف من مسابقة لأخرى ومن بلد لآخر نذكر هنا أهمها:

  • تتكون مباراة السومو من ثلاث جولات كل جولة مدتها ثلاث دقائق على الأكثر.
  • ابعاد الروبوت تكون 20 سم طول و20 سم عرض وارتفاع غير محدد ويمكن أن تتغير الأبعاد بعد بدء الجولة مع مراعاة بقاء أجزاء الروبوت جسماً واحداً – الشكل(15).
  • وزن الروبوت يكون بحد أقصى 30 نيوتن (3 كيلو غرام تقريباً).

الشكل (15) – أبعاد الروبوت بحيث لا يتجاوز 20 سم طول و20 سم عرض.

الشكل (16) – لوحة XMotion المتكاملة لقيادة محركين بتيار 6A لكل منهما
الشكل (16) – لوحة XMotion المتكاملة لقيادة محركين بتيار 6A لكل منهما
XMotion Mega Board for Sumo Robot Wood 3 Kg
الشكل (17) – لوحة XMotion MEGA لقيادة محركين بتيار 30A لكل منهما
الشكل (17) – لوحة XMotion MEGA لقيادة محركين بتيار 30A لكل منهما
الشكل (18) – الشكل النهائي للروبوت
الشكل (18) – الشكل النهائي للروبوت

 

يمكنك حجز روبوتك أو يمكنك طلب أحد أجزائه الآن  << www.JSumo.com 


لاستفساراتكم يمكنكم ترك تعليق في الأسفل:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these <abbr title="HyperText Markup Language">HTML</abbr> tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>