دانلود ‫پروژه ربات بی سیم توپ جمع کن با کنترل تحت وب

چیزهای بسیاری در مورد فواید تشویق دانشجویان جهت کار روی مسائلی از رشته‌های مختلف علمی بصورت مشترک نوشته شده است و بسیاری از مسائل واقعی جهان جهت دستیابی از طریق کار فردی بسیار پیچیده هستند.
مجموع درسهای حاصل از دو گروه منظم، یکی از راههای تسهیل تجربه مشارکت علمی برای دانشجویان است.

بخش اعتبارات فنی مهندسی حتی امکان کار بر روی تیمهای مشارکتی چندگانه را جزء یکی از یازده نتیجه برنامه‌های اصلی مورد نیاز قرار دارند.

مهندسین طراحی و کارشناسان علوم تکمیلی کامپیوتر را جهت یک تجربه علمی گرد هم آورده‌اند.
در پاییز سال 2002 دانشجویان به طراحی و تکمیل یک ربات بی‌سیم توپ جمع کن با کنترل تحت وب پرداختند که قادر به دوری از برخورد به موانع می‌باشد و توسط یک کاربر خارجی و از طریق یک سرور تحت وب کنترل می‌شود.
در این مقاله ما به فراهم آوردن پیش زمینه و تاریخچه‌ای از این مجموعه واحد درسی در دانشکده «لوراس» پرداخته و به توصیف جنبه‌های ویژه درس و خلاصه‌ای از نتایج گزارش سال اقدام کردیم سپس تلاشهای ارزیابی خود را که جهت گسترش فرآیند این مجموعه درسی مورد استفاده قرار دادیم.
سازماندهی درس:
بخش علوم کامپیوتر «دانشکده لوراس» یک تیم طراحی از دانشجویان ارشد خود را از سال 1986 جهت تکمیل پروژه درخواست کرد.

در سال 1997 بخش فیزیک و مهندسی دانشکده لوراس برنامه‌ای جدید تحت عنوان «الکترومکانیک» را توسعه دادند.
در تلاش جهت به مشارکت گذاشتن هر دو برنامه، کارشناسان مورد نیاز علوم تکمیلی کامپیوتر با مهندسین طراحی بصورت یک گروه درآوردند.

از سال 1998، این پروژه رباتهای متحرک خودکار که شامل اتومبیلهای مسابقه‌ای مسیریاب، رباتهای آتش نشان و در پروژه این سال یک ربات بی سیم توپ جمع‌کن را شامل می‌شود.
1-2- نقش اساتید:
اجرا قبلی واحد درس زمانی تعیین گردید که مراحل مناسب توسط تعیین گردیده و به شکل پروژه‌های کوچکتر ساخته شده و توسط گزارشات و نمایش آنان تکمیل شد.

یکی از فواید این روش نگهداری درس بصورت سازمان یافته و ارائه جدول تعیین شده بود.

اما در تجزیه شخص مؤلف تیمهای طراحی واقعی جهان چنین پروژه‌های کوچک معین ندارند و بایست بهترین عملیات درسی را مشخص کنند و یک دوره‌ زمانی عاقلانه برای یک هدف واقعی را بعنوان یک تیم در نظر بگیرند.

در تلاشی برای نسخه برداری یک تجربه ضعیفتر تعیین شده، ما جهت کاهش کارفرمایی‌های جزئی اساتید، درس را بازسازی کردیم نقش ما اساساً بعنوان مدیر بود و جداول و ابعاد پروژه را برای تیمهای دانشجویی تغییر می‌دادیم.

2-2- چارچوب درس:
ما با دانشجویان ارشد در پایان ترم بهاره، که آنها در سال سوم بودند جهت مشارکت در اهداف درس ملاقاتی داشتیم به دو تیم اجازه داده شد که یکدیگر را ملاقات کنند و اطلاعات خود را در مورد پروژه جمع آوری کنند.

ما لیستی از احتیاجات پروژه داشتیم ولی دانشجویان اطلاعات ارزنده‌ای روی پروژه‌هایشان داشتند و از ما درخواست ابتکار عمل و تحقیقات قبل از ملاقات را داشتند.

احتیاجات ما عبارتند از:
- این پروژه باید شامل یک بورد (صحنه زمین یا تابلو) قابل حمل، یک میکروکنترلر HC11 پیشرفته «فردمارتین» و «لابراتور MIT» باشد.

این درخواست بدلیل صحنه زمین کنونی ما و موفقیت‌های پیشین ما توسط آنهاست.
- پروژه باید اجزاء طراحی مکانیکی برجسته (قابل توجهی) داشته باشد.
- بسیاری از درخواستهای امکانپذیر دیگر (که در یک ترم تکمیل شدند با بودجه ما متناسب بوده در حالیکه با تواناییهای فنی گروه نیز تناسب داشته باشد و ...)
با وجود آنکه در کل ما رضایت 100% در مورد پروژه انتخابی نداریم، دانشجویان از مشارکت و مالکیت پروژه راضی هستند.

در اولین ملاقات دروس سال آخر ما موضوعی را تحت عنوان «مدارک مورد نیاز کاربر» مطرح کردیم که در آن بصورت مبهم، آنچه را ربات می‌بایست انجام دهد توصیف کردیم.
مدارک مورد نیاز کاربر بصورت ناقص و مبهم بود تا زمانیکه تجربه‌های حرفه‌ای مؤلف، کاربران محصول و موارد مدیریتی و بازیابی معمولاً اجزاء محصول و درجه دقت مورد نیاز برای طراحی را مورد بررسی قرار نمی‌دهند.
سپس به تیم دانشجویان جهت تکمیل و توسعه مشخصات مهندسی و نرم افزاری پروژه، 4 هفته وقت داده شد.
ما از دانشجویان خواستیم تا آنچه را که می‌خواستند بسازند و آنچه را که از نظر نرم افزاری، ابعاد و جهت حافظه ذخیره سازی در بر می‌گرفت را شرح دهند.

ما دریافتیم که تولید یک محصول (فرآورده) با ویژگیهای قابل قبول، نیاز به نظارت و راهنمایی‌هایی از طرف ما دارد.

دانشجویان بدون کمک ما نتوانستند آن سطح از جزئیاتی را که ما در نظر داشتیم تهیه کنند.

در طول ویژگیهای نهایی محصول، از دانشجویان خواسته شد «نمودار گانت» را جهت پیشرفت کار پروژه تهیه و نمایش دهند.

همچنین جداول پیشنهادی تکمیلی پروژه، که این کار مشکلی برای دانشجویان است همان طور که برای مهندسین در حال کار و تیمهای طراحی نرم افزاری مشکل است.

سپس ما دیگر جداول باقیمانده درس را بر مبنای «نمودار گانت» قرار دادیم دانشجویان به ما گزارش هفتگی پیشرفت کار می‌دادند و طراحی‌های ابتدایی جهت بررسی و امتیاز دادن تحویل داده می‌شود و نمودار گانت در حال پیشرفت و بهتر شدن بود.

بعضی فعالیتها بیشتر از آنچه مورد انتظار بود طول می‌کشید یعنی موارد که حتی بعنوان جزئیات نیز مطرح نشده بود نمود پیدا می‌کرد.

دانشجویان در طول ترم بر اساس چندین گزارش رتبه‌هایی دریافت می‌کردند ولی بیشترین مرور هفتگی به یکی از گزارشات الکترونیکی پروژه اختصاص داشت که در زیر به توصیف آن پرداختیم.

در پایان ترم دانشجویان یک نمایش در محوطه دانشگاه اجرا و گزارش نهایی پروژه را فراهم آوردند.

یکی از جنبه‌های بیشتر درس که ما در ادامه به بحث آن می‌پردازیم آنست که دانشجویان فنی مهندسی در مقام مقایسه یک اعتبار بیشتر از دانشجویان علوم کامپیوتری دارند (4 اعتبار در برابر 3)
بیشتر ساعات تماس برای پیشرفتهای حرفه‌ای صورت می‌گرفت: کاریابی، دوباره نویسی، مصاحبات و ...
بیشتر ساعات تماس برای پیشرفتهای حرفه‌ای صورت می‌گرفت: کاریابی، دوباره نویسی، مصاحبات و ...

فصل سوم گزارش الکترونیکی پروژه: دانشکده ما اخیراً استفاده از تخته سیاههای بزرگتر (یک سیستم مدیریت الکترونیکی) را قبول کرده است و بعلاوه تمامی دانشجویان تمام وقت دانشکده لوراس یک کامپیوتر laptop در اختیار دارند.

ما یک فرم جهت گزارش فراهم کردیم که تاریخ، زمان شروع، زمان پایان، زمان کل و اعضای حاضر تیم را شامل می‌شود و باقیمانده صفحه گزارش به جزئیات کاری که طی ملاقاتها تکمیل می‌شد اختصاص دارد.

هر زمانیکه اعضای گروه یکدیگر را ملاقات می‌کردند می‌بایست این فرم را پر کنند.

یک دوربین دیجیتال و اسکنر نیز در دسترس قرار دادیم تا دانشجویان بتوانند از عکسها و منابع مورد نیاز استفاده کنند.

ما درخواست کردیم تا گزارشات روزانه (به روز) و همیشه بر روی تخته سیاه سایت در دسترس باشد.

دستیابی به مدارک جهت مرور بسیار آسان شد ما از جزئیات تغییر روند در فرآیند کاری در گزارشات خود استفاده کردیم که می‌توانستیم سریعاً به آنها در زمان بحثهای کلاسی رجوع کنیم و اگر گزارشات آماده نبود با سر گروه تیم تماس می‌گرفتیم این به ما اجازه می‌داد تا با یک نفر تماس داشته باشیم نه با چندین دانشجو.

سر گروهی در طول ترم چرخشی بود تا به تمامی دانشجویان تجربه سر گروهی تیمی را بدهند.

1-3- ارزیابی سیستم و همسانی ارزیابی: ارزیابی به چهار دسته تقسیم بندی شده بود: - گزارشات و معرفی و نمایش زیر ساختهای پروژه 25% - مدارک و نمایش نهایی 55% - دفترچه گزارشات 10% - حضور و تلاش کلاسی 10% یک جنبه ویژه ارزیابی درس، همسانی ارزیابیها می‌باشد که آنرا اجرا شخص می‌نامیم.

از هر دانشجو خواسته شد تا 100% موارد میان دانشجویان را توصیف کند.

50% نمره پایانی آنان، با توجه به جمع این فاکتورها برای هر دانشجو می‌باشد.

با وجود آنکه ما حق تنظیم رتبه‌ها را برای خودخواهی، کارهای جداگانه و ...

در نظر می‌گیریم.

بعلاوه ما روی فرم، فضایی را برای نمره دادن دانشجویان به یکدیگر و توضیح آنکه چرا به کسی رتبه ضعیف یا قوی داده‌اند اختصاص داده ایم.

یک کپی از فرم در بخش A نشان داده شده است.

فصل چهارم پروژه 2003-2002 ربات بی سیم توپ جمع کن با کنترل تحت وب: نخستین مسئله گفته شده برای پروژه 2003-2002: طراحی و ساخت یک ربات که توپ پینگ پنگ را در یک اتاق کوچک بدست می‌آورد.

در حالیکه ربات باید بتواند در اطراف اتاق حرکت کند.

ربات کاملاً خودکار و غیر ارادی نیست و آن باید دریافت کندفرمانهای صادر شده از طرف یک کاربر از طریق .www این فرمان‌ها از یک کامپیوتر دور و اصلی که مسئولیت راه‌اندازی یک شبکه را دارا می‌باشد و به کاربران اجازه می‌دهد که حرکت یک روبات را از طریق اینترنت کنترل کنند می‌آید.

کاربری که این فرمانها را صادر می‌کند قادر خواهد بود که فیدبک و یا نتیجه آن فرمانها را از طریق یک دور بین که به سرور شبکه متصل است دریافت کند.

علاوه بر این یک لیست شامل تعداد زیادی قید و شرط در رابطه با خیلی چیزها بعنوان مثال اندازه، تعداد توپهای که باید توسط روبات حمل شود، مسائل امنیتی روبات و قیود دیگری که به نحوی انتخاب شده‌اند که با اهداف آموزشی، و شرایط اقتصادی و بودجه متعلقه ما مطابقت داشته باشد، به دانشجویان داده شد.

همانطور که در قسمت اول این مقاله ذکر شد گروههای دانشجویی، پروژه‌های کوچکتری که برای کامل کردن روبات و نرم افزار مربوط به آن مورد نیاز بود مطرح کرده و روی آن کار کردند.

که شامل تست کردن، انتخاب انواع مختلف و وسیعی از سنسورها، طراحی مکانیکی و مدلسازی و ساخت آن، درباره تست کردن و کالیبراسیون روبات بعد از طراحی مکانیکی می‌باشد.

پروژه‌های اصلی گروه علوم کامپیوتر طراحی نرم افزار و کدگذاری برای سرور، کاربر و روبات بود.

دانشجویان Apache Server Version را بعنوان سرور شبکه انتخاب کردند.

Java Runtime Environment را بعنوان نرم افزار مصرف کننده انتخاب کردند.

Handy Board به زبان Interactive C برنامه ریزی شد که یک نسخه کاملتری از C می‌باشد و بصورت رایگان در اختیار Handy Board قرار گرفت.

1-4- طراحی سخت افزار روبات: طراحی این فرایند با ایده‌های اولیه یک گروه شروع شد.

این ایده‌های اولیه بر روی امکانات ارزیابی شدند و یک طرح اولیه انتخاب شد.

یک ماکت ساخته و تست شد.

بر روی نتایج اولیه بازسازی بسیاری شد.

مباحث مورد بحث زیر آخرین مشخصات این طراحی است.

سایز اندازه خود روبات 10 اینچ مکعب و ارتفاع آن منهای آنتنش 8 اینچ است.

ماکزیمم طول آن 10 اینچ و ماکزیمم پهنای آن 25/7 اینچ است.

وزن روبات بدون توپهای پینگ پنگ 2/4 پوند است.

بدنه به خاطر داشتن 3 چرخ این روبات، شکل آن بصورت یک مثلث (سه گوش) در نظر گرفته شد.

موتور حرکتی این روبات بر روی نوک مثلث است و دو چرخ دیگر در دو گوشه دیگر این مثلث قرار گرفتند.

بدنه آن دارای 2 سطح است که فضایی برای روبات نگه می‌دارد.

سطح پایینی اجازه می‌دهد که چرخها 90 درجه بچرخند و سطح بالایی اتاقی برای قطعات دیگر روبات تهیه می‌کند.

این بدنه روبات ساخته شده از یک فیبر چوبی سبک.

1-1-4- راندن روبات: شامل 5 قطعه اصلی است: 1- محل قرار گرفتن چرخها 2- خود چرخها 3- سرو موتور 4- موتور حرکت 5- شفت رمزگذار روبات یک دستور از یک کاربر دریافت می‌کند که به طرف جلو و یا عقب حرکت کند و به سمت راست و چپ گردش کند.

یک چرخ گرداننده در جلو و 2 چرخ آزاد در عقب به خاطر سادگی قرار گرفتند.

اگر دو چرخ برای جلو در نظر گرفته می‌شد کنترل آن مشکل بود.

برای درست چرخیدن سیستم، چرخ جلو بوسیله یک سرو موتور، 90 درجه می‌چرخد، موتور حرکتی می‌چرخاند روبات را هنگامی که به آن برق وصل شود.

یکی دیگر از مزایای طراحی این است که گردش روبات در یک شعاع کوچک است که کمک می‌کند که روبات به وضعیت بن‌بست نرسد مثل افتادن روبات در یک گوشه.

آخرین قطعه در راندن ترن، شفت رمزگذار است.

این قطعه اجازه می‌دهد که روبات مسافتی را که طی کرده اندازه بگیرد هنگامی که مستقیم و گردشی حرکت می‌کند.

برای 4 منظور چرخ متحرک روی براکت قرار گرفته است: اول اینکه چرخ روی بدنه وصل شود.

دومین اینکه بوسیله وصل شدن سروموتور به براکت، اجازه دهد که چرخها حرکت کنند.

سومین منظور این است که اجازه بدهد مکانی برای محافظت چرخ دنده‌های موتور باشد.

و آخرین منظور آن است که اجازه می‌دهد مکانی برای قرار گرفتن سنسورهای استفاده شده بر روی شفت رمؤگذار باشد.

خود براکت ساخته شده از ورق آلومینومی با یک قطر 8/1 اینچ.

چرخ جلوی روبات شامل یک چرخ پلاستیکی با یک برد داخلی که شامل 24 شکاف می‌باشد.

موتور سرو برای گردش چرخ‌ها به سمت چپ و به سمت راست (ماکزیمم 90 درجه) از یک چرخ دنده استفاده می‌کند.

یک موتور 12 ولت وصل شده به چرخ جلو برای به حرکت در آوردن روبات.

یک تکنولوژی عالی به نام QRB1114 مادون قرمز کنار چرخ دنده قرار گرفته که سنسور با سوراخهای روی چرخ تنظیم می‌کند.

سنسور استفاده شده روی شفت رمزگذار مشخص می‌کند مسافت طی شده بوسیله چرخها که شامل تعداد سوراخهایی که احساس کرده است.

این کار باعث می‌شود که هندی برد بفهمد که روبات با چه زاویه‌ای چرخیده و چقدر مسافت به جلو یا عقب طی شده است.

روبات 3 چرخ پلاستیکی دارد که قطر آن 2اینچ است و پهنای آن 16/5 اینچ و یک لاستیک اطراف چرخ قرار گرفته است.

این لاستیک برای زیاد کردن اصطکاک و جلوگیری از سر خوردن است.

چرخها در سه گوش مثلث قرار گرفتند.

دو چرخ عقب قادرند آزادانه نسبت بهم بچرخند.

2-1-4- جمع آوری و انبار کردن توپهای پینگ پنگ: برای جمع آوری توپها بوسیله روبات از سیستم Vacum که خیلی ساده و عملی است استفاده شده است.

Vacum طراحی شده اجازه می‌دهد که توپها از روی زمین زیر یا از نزدیک دیگر شی‌ها برداشته شود.

برای فعال کردن Vacum کافی است که فن Vacum را روشن کنیم تا توپها جمع آوری شود.

توپهای پینگ پنگ در یک محفظه فایبرگلس انبار می‌شوند که بوسیله لوله‌ای که در سمت چپ روبات قرار گرفته است.

فن Vacum موقعی روشن می‌شود که کاربر دستور برداشتن را بدهد و بعد از 5 ثانیه متوقف می‌شود.

یک برد چوبی محفظه Vacum از بیرون جدا می‌کند و اجازه می‌دهد که هوا از Vacum عبور کند.

موتور فن Vacum بوسیله یک کلید الکترونیکی مفست ترانزیستور روشن و خاموش می‌شود.

3-1-4- جلوگیری از برخورد به مانع: آخرین طراحی برای جلوگیری از برخورد به مانع از سنسورهایی استفاده می‌شود که می‌خواند یک نرم افزار برای آشکارسازی شی و دیوارهایی که در مسیر روبات قرار گرفتند.

روبات احساس می‌کند یک شی را هنگامی که در 5 اینچی آن قرار گرفته است و در 2 اینچی آن شی متوقف می‌شود.

5 تا آشکارساز مادون قرمز از نوع GP2012 در اطراف روبات قرار گرفته‌اند که رنج دیدرا بهینه کنند.

از این مدل سنسورها برای بهتر دیدن اشیاء در فاصله‌های بزرگ و دیدن اشیاء باریک استفاده می‌شود.

4-1-4- موقعیت Handy Board و سیم کشی: HandyBoard قسمت بالای پوسته فایبرگلس قرار گرفته است.

آن با ولکرو به پوسته وصل شده است.

این از کار افتادن روبات جلوگیری می‌کند و اجازه می‌دهد که هر کدام از سیمهایی که از HandyBoard به سنسورهای فاصله – موتور حرکت – شفت رمزگذار و موتور servo به آسانی بدست بیاید.

5-1-4- سیستم بی‌سیم: سیستم بی‌سیم استفاده می‌شود برای این پروژه که شامل فرستنده و گیرنده است.

این سیستم بی سیم با سرعت انتقال 4800 کیلوبیت بر ثانیه و در یک فرکانس MHz433 عمل می‌کند و بوسیله باور 5 ولتی راه‌اندازی شده است.

برای ارتباط با روبات، سرور اطلاعات را به فرستنده از طریق اینترنتی سریالی می‌فرستد.

HandyBoard این اطلاعات را از طریق اینترفیس گیرنده دریافت می‌کند.

این گیرنده کنار روبات وصل شده است.

6-1-4- تست سخت افزار: یک روبات ساخته شده و قابلیتهای مختلف آن سیستم تست شد.

برای تست سیستم شفت رمزگذار، به روبات یک دستور حرکت داده شد و مسافت طی شده اندازه‌گیری شد.

استفاده از این اطلاعات بدست آمده از تعداد سوراخهای شمرده شده بوسیله سنسور در هر اینچ توانست مشخص کند و حرکت انجام شده روبات را تنظیم کند.

برای جلوگیری از برخورد به مانع تست شد با یک دستور ساده که روبات به طور یک شی به جلو حرکت کرد روبات تماس پیدا کرد با مانع و اگر مانع شود فاصله از دیوار اندازه‌گیری می‌کند.

تست سیستم Vacum شامل بکار انداختن Vacum، قرار دادن توپهای پینگ پنگ در جاهای مختلف نسبت به Vacum و شناسایی دوباره توپها.

سیستم بی سیم تست شده بوسیله فرستادن دستوری از کامپیوتر و تأیید دریافت دقیق پیام فرستاده شد.

آخرین تست شامل مجموعه‌ای از کل سیستم و تست کردن کامل از فرمانهای قابل دسترس.

سیستم انجام می‌دهد وظایفی را که به عهده‌اش گذاشتند.

2-4- طراحی نرم افزار روبات: قطعات نرم افزاری این پروژه در 2 قسمت تکمیل شده است: - سرور نرم افزار که روی کامپیوتر قرار گرفته است.

- رد یا قبول ارتباط کلانیت هنگامی که مشتری می‌خواهد دستوری برای روبات بفرستد سرور دستورات را پردازش می‌کنند.

کلانیت دستورات بصورت بی سیم از طریق فرکانس رادیویی یک فرستنده به یک فراکنس رادیویی گیرنده که روی روبات قرار گرفته و متصل شده به هندی برد می‌فرستد.

هندی برد نرم افزاری را که در داخلش لود شده مورد استفاده قرار می‌دهد و دستورات از گیرنده اجزا می‌شود.

جاوا زبانی بود که در پردازش نرم افزاری مشتری / خدمتگذار استفاده می‌شد.

جاوا انتخاب شده بود به خاطر اینکه توانایی ران کردن سرویس گیرنده چندتایی را داشت.

از طرف کاربر نیز از همین زبان استفاده می‌شد.

این روش قادر بود که مشتری را داخل یک صفحه نمایش کاربر قرار دهد.

زبان محاوره‌ای c بود زبان انتخاب شده برای روبات روی برد نرم‌افزاریش که این زبان محاوره‌ای c یک انتخاب طبیعی برای بخش طراحی نرم‌افزار بود زیرا شکل و مفاهیم این زبان ساده بود.

این نرم افزار روی هندی برد اجرا می‌شود.

1-2-4- واسط وب کاربران: اینترفس سرویس گیرنده (مشتری) روی هر صحنه نمایش وب قابل اجرا هست.

کار بر یک صحنه اصلی می‌بیند که و یک کادر برای نوشتن نام کاربرو رمز وجود دارد.

رمز ذخیره شده در یک فایل متنی روی کامپیوتر سرویس دهنده برای امنیت و آسان عوض شد.

تعداد زیادی از کاربرها ممکن در یک زمان وارد شوند.

اما تنها یک کاربر می‌تواند روبات را کنترل کند.

کاربر می‌تواند ماکزیمم ده دقیقه روبات را کنترل کند و کاربر همچنین می‌تواند ارتباطش با روبات را خاتمه دهد.

با کلیک کردن دکمه کنسل، بعد از اینکه کاربر کنترل روبات را از دست داد کاربر بعدی که در نوبت هست کنترل روبات را بدست می‌گیرد.

صف (لیست) نمایان هست برای همه کاربران مثل اینکه آنها می‌دانند کاربران دیگری هم برای کنترل روبات هستند هر کاربر می‌تواند صفحه روبات از طریق یک دوربین وب ببیند و همچنین می‌تواند به کاربران دیگر پیام متنی بفرستد.

2-2-4- گپ: کاربر اختیار دارد با دیگر کاربران از طریق اتاق گپ ارتباط برقرار کند.

یک جعبه متنی در دسترس کاربران هست برای وارد کردن پیغام و پیغامها فرستاده می‌شوند بوسیله کلید سنت سرویس گیرنده یا اینتر کردن کی‌بورد.

هنگامی که یک پیغام فرستاده می‌شود پیغام در یک پنجره جداگانه ظاهر می‌شود.

این پنجره ارتباط تمام کاربران را نشان می‌دهد.

کنترل روبات دستورات کاربر برای حرکت روبات از طریق یک دکمه و اسلایدر که روی واسط مشتری قرار دارد استفاده می‌شود.

دکمه‌های حرکت به طرف جلو و عقب، گردش به چپ و راست برای بدست گرفتن کنترل روبات و همچنین دکمه‌ای برای برداشتن توپ و دکمه‌ای برای انصراف از دستور وجود دارد.

هنگامی که یک دستور شروع به اجرا می‌شود تمام دستورات کاربران دیگر از کار می‌افتد مگر اینکه دستور کنسل از طرف کاربر فرستاده شود.

اسلایدرها برای انتخاب فاصله و سرعت حرکت و زاویه گردش روبات استفاده می‌شوند.

اسلایدر سرعت نشان می‌دهد که کاربر با درجه درصدی از بیشترین سرعت روبات را به حرکت در بیاورد.

بیشترین سرعتی که به کاربر اجازه داده شده که بتواند روبات به حرکت در آورد 18 اینچ در ثانیه می‌باشد (100%) و کمترین سرعت، 2/1 اینچ در ثانیه می‌باشد (10% سرعت) و همچنین برای کاربر مشخص می‌شود درجه حرکت به چپ و راست که یک رنجی بین 5 تا 180 درجه می‌باشد.

سریال پورت HandyBoard بصورت پیش فرض روی 9600 بیت بر ثانیه تنظیم شده است و سرعت انتقال 300 بیت در ثانیه ست شده است.

برای سازگاری بین کامپیوتر سرویس دهنده و مجموعه گیرنده / فرستنده بی سیمی.

دستورات کاربر بوسیله سرویس دهنده پردازش می‌شود و فرستاده می‌شود میان کانال‌های ارتباطی که کاملاً بستگی به دستور دارد که چند بیتی باشد.

3-2-4- کنترل نرم افزاری: - وارد شدن به سرویس دهنده: کد منظور تأیید صحیح بودن نام کاربر و رمز آن می‌باشد.

با وارد کردن این اطلاعات در داخل جعبه، سرویس دهنده چک می‌کند اگر نام وارد شده قبلاً استفاده شده و همچنین رمز وارد شده را با رمزی که در سرویس دهنده ذخیره شده است مقایسه می‌شود.

اگر هر دو نام کاربر و رمز تأیید شد کاربر وارد سیستم می‌شود و در صف کنترل روبات قرار می‌گیرد.

- گپ سرویس دهنده: منظور این است که اجازه می‌دهد که کاربران با یکدیگر ارتباط برقرار کنند بوسیله فرستادن پیغامهای متنی.

هنگامی که کاربر پیغامی را وارد می‌کند پیغام به گپ سرویس دهنده فرستاده می‌شود.

سرویس دهنده آن را به هر کدام از کاربرهایی که در صف هستند پیغام را می‌فرستند و هر کدام در پنجره پیام خود پیغام را دریافت می‌کنند.

- کنترل سرویس دهنده: منظور این است که اجازه بدهد به کاربری که در بالای صف کنترل روبات قرار گرفته روبات را کنترل کند.

با ساختن دکمه‌ها و اسلایدرها، کاربر می‌تواند به روبات دستور حرکت به جلو و عقب و گردش به چپ و راست بدهد و همچنین دستور برداشتن توپهای پینگ پنگ یا منصرف شدن از دستوراتی که قبلاً داده شده بود را بدهد.

این دستورات بدون سیم به روبات فرستاده می‌شود.

4-2-4- رشته‌های مختلف علمی پروژه: طراحی روبات نیاز داشت به دانشجویانی که از تجربیاتشان و اطلاعاتشان با یک نظم زیاد بکار بگیرند.

دانشجویان برتر علم کامپیوتر و مهندسی الکترومکانیکال کار کردند و با یکدیگر یکی شدند.

در پیشرفت پردازش نرم افزار بخوبی مهندسین الکترونیک و مکانیک در اصول طراحی برای تولید روبات.

رشته‌های مختلف علمی به قصد رقابت‌های حرفه‌ای به این پروژه نزدیک شدند.

3-4- نتایج پروژه: دانشجویان با موفقیت کامل طرح را تکمیل کرده و روبات را ساختند.

شکل 1 مدل مجسم نهایی روبات را نشان می‌دهد و شکل 2 تصویری از روبات تکمیل شده است.

نمای گرفته شده توسط دوربین در سمت چپ بالای صفحه قرار دارد.

کنترل‌گر روبات در سمت راست بالای صفحه و لیست کاربرها و قسمت مربوط به گفتگو در پایین صفحه قرار دارند.

فصل پنجم نتایج و توصیه‌های آموزشی: در این قسمت نگاهی به نتایج ارزیابی فردی یا گروهی،‌ فیدبک دانشجویان از کل پروژه و برنامه‌های ما در این مسیر در آینده می‌اندازیم.

1-5- نتایج و ارزیابی گروه‌ها: ما بصورت موفقیت آمیزی سیستم ارزیابی خود را در چندین سال استفاده کردیم و احساس می‌کنیم که یک مکانیزم فیدبک عالی برای ما و دانشجویان فراهم می‌کند.

ما نتایج خود را با مشاهدات خودمان در مورد اینکه چگونه دانشجویان پروژه را اداره کردند و چگونه خودشان را ارزیابی می‌کنند مقایسه می‌کنیم.

در ترم پاییز 2002، 11 دانشجو در این پروژه حضور داشتند.

ماکزیمم نمره‌ای که هر دانشجو اخذ نمود 120% از 100 و می‌نیمم آن 83% بود.

انحراف استاندارد حدود 11 بود.

بدلیل اینکه 50% نمره نهایی بسته به این فاکتور بود تأثیر ماکزیمم این فاکتور بالاتر یا پایین تر از نمره‌ای بود که دانشجو بدون وجود این سیستم اخذ می‌کرد.

4 نفر از 11 دانشجو نمره بالای 100 اخذ کردند اینها دانشجویانی بودند که سر گروههای تیم‌های علوم کامپیوتر بودند (2 دانشجو) و همین طور سر گروههای تیم‌های مهندسی (2 دانشجو).

فقط نمره یکی از این سه گروه‌ها برابر با دیگران شد.

یک تجربه جالب در سال جاری اتفاق افتاد که در سالهای پیش اتفاق نیفتاده بود این بود که بنابر طبیعت بخصوص پروژه دانشجویان علوم کامپیوتر گزارش دادند که در طول ارزیابی دانشجویان مهندس اوقات بسیار سختی را سپری کردند و بالعکس.

و تجربه دیگر این بود که در طول این پروژه تیم‌ها بیش از پی از یکدیگر جدا بودند.

یک انتخاب بر پایه بهترین پروژه و تیم باید این باشد تا دانشجویان وادار کنیم تا دیگر دانشجویان را تنها بر اساس نظم آنها رده بندی کنند.

احساس ما این است که این مسأله مربوط به رشته‌های مختلف علمی پروژه و فهم این مسأله که توسعه و پیشرفته محصول بستگی به کل تیم دارد و از این رو نیاز به دانش و آگاهی از چگونگی عملکرد تیم‌های دیگر هست را بیان می‌کند.

در آینده ما روی پروژه‌هایی کار خواهیم کرد که نظم و انضباط بیشتری احتیاج داشته باشد.

2-5- شرح روزانه الکترونیکی پروژه: ما احساس می‌کنیم شرح روزانه الکترونیکی پروژه بسیار موفق بوده است.

قبلاً تمامی دفاتر ثبت در دفترهای استاندارد نگهداری می‌شد.

این مسأله باعث بروز مشکلی می‌شود هنگامیکه دو استاد نیاز به خواندن ونظر دادن روی دفاتر ثبت دارند و هنوز دانشجویان مشغول کار روی پروژه هستند هنگامیکه دفاتر استاندارد در اختیار اساتید بود دفترهای ثبت نمی‌توانستند ذخیره شوند و این مشکلی بود که از کیفیت دفاتر ثبت در گذشته می‌کاهید.

نگهداری دفاتر ثبت روی صفحه به ما اجازه می‌داد به آسانی روی آن نظر دهیم و فوراً به دانشجویان برگردانیم.

دانشجویان در ضمن می‌توانستند به یادداشت‌های خود ادامه دهند.

ما متوجه شدیم که فایلهای الکترونیکی خیلی بزرگ می‌شدند و از این رو پیشنهاد دادیم که هر چند وقت یکبار آنها را به فایلهای جداگانه تجزیه کنیم تا اندازه فایلها قابل کنترل باشد.

فایلهای جدا شده همراه با نظرهای اساتید بسادگی ضمیمه دفاتر ثبت اصلی می‌شوند.

در ابتدای کار دانشجویان هنگام فراهم کردن جزئیات اوقات سختی را سپری می‌کردند اما در پایان ترم گزارش شد که آنها دفاتر ثبت الکترونیکی را دوست داشتند و در این کار بسیار ماهر بودند.

یکی از موارد سخت در این زمینه متقاعد کردن دانشجویان درباره اهمیت و ضرورت جزئیات و اسناد بود.

آنها پذیرفتند که بدون دفتر ثبت مجبور خواهند بود که چندین آزمایش را به تعداد زیادی تکرار کرده و یا محاسبه کنند.

ما استفاده از دفاتر تثبت الکترونیکی را در شرایط و موقعیتی شبیه موقعیت ما کاملاً نسبت به دفاتر یادداشت و نوشتاری ترجیح می‌دهیم.

3-5- نتایج نظرخواهی: علاوه بر ارزیابی فردی و گروهی در آخر کار به دانشجویان یک فرم نظر خواهی داده شد که در آنها چندین سؤال شامل ماکسیمم و می‌نیمم ساعتی که در طی یک هفته روی این کار صرف کردند، احساس آنها در رابطه با فشار کاری و چگونگی پخش شدن کار در طول پروژه، میزان هماهنگی گروه‌ها و زیر گروه‌ها با یکدیگر، ارزش طبیعت خود نظم یافته پروژه، پیشنهادات برای پیشرفت پروژه و یک سؤال ویژه در مورد میزان راهنمایی که ما در طول مسیر در مورد پروژه ارائه می‌کردیم.

همه دانشجویان به جز یک نفر در پایان ترم نظر خواهی خود را کامل بر گرداندند.

یک کپی از این نظر خواهی همراه با نتایج آماری در ضمیمه B موجود است.

دانشجویان طبق گزارشی که ارائه کردند میانگین هفته‌ای 12 ساعت صرف این کار می‌کردند.

انحراف استاندارد بزرگ 6 بیانگر این است که فشار کار بطور یکسان بین دانشجویان تقسیم شده بود.

ماکزیمم ساعات و گزارش شده که در یک هفته توسط یک دانشجو صرف شده است 40 ساعت بوده است.

دانشجویان احساس نکردند که فشار کاری برای این پروژه روی یک مقیاس 5 درجه‌ای که از خیلی سبک تا خیلی سنگین درجه بندی شده بود تقریبا در سمت راست این نمودار قرار داشت (با یک انحراف استاندارد کوچک).

جالب توجه است که دانشجویان هنگامیکه تعداد ساعاتی را که در طول هفته صرف پروژه کرده‌اند تخمین می‌زنند، بیشتر از آنچه که صرف کرده‌اند حدس می‌زنند یا اینکه تمامی ساعاتی را که صرف کرده‌اند یادداشت نمی‌کنند.

چنانکه میانگین تعداد ساعات صرف شده توسط دانشجو در هفته که ثبت شده است حدود 7 ساعت می‌باشد.

یکی دیگراز سؤالهای اصلی برای ما این بود که چگونه دانشجویان ارزش مربوط به رشته‌های مختلف علمی در پروژه را درک کردند.

ما از آنها پرسیدیم چگونه رشته‌های مختلف علمی در پروژه به یادگیری آنها تأثیر گذاشت؟

روی یک مقیاس 5 درجه‌ای که از خیلی بیشتر (1) تا خیلی کمتر (5) و تقریباً شبیه و برابر (3) درجه بندی شده بود.

میانگین1.9 با انحراف استاندارد 0.6 گزارش شده که بیانگر این بود که دانشجویان طبق تأثیر این مسأله خیلی بیشتر یاد گرفتند.همچنین یکی از علایق اصلی ما این بود که احساس دانشجویان در مورد نقش ما در طول مسیر پروژه چطور بود؟

ما نقش مدیریت پروژه را بعهده داشتیم اما عمداً بیشتر از گذشته از انجام امور دست کشیدیم و بیشتر سعی کردیم در حاشیه باشیم اگرچه در چنین مواقعی دانشجویان اظهار ناکامی می‌کردند.

در پایان نظرخواهی 9 دانشجو از 15 نفر پاسخ دادند که احساس می‌کنند اگر ما بصورت فعال‌تری پروژه را مدیریت می‌کردیم یادگیری آنها کمتر می‌شد.

نظر دانشجوی دهم هم متمنع بود.

سؤالهای دیگر در نظرخواهی شامل چند سؤال در مورد تحرک گروه‌ها و تقسیم فشار کاری در بین گروه‌ها بود.

این سؤالهای اضافه نتایج نظرخواهی در ضمیمه B آمده است.

4-5- نتایج مازاد حاصل شده: دانشجویان مهندسی روی این پروژه خود 4 اعتبار و مدرک کسب می‌کنند و دانشجویان علوم کامپیوتر 3 مدرک.

چهارمین اعتبار در مهندسی برای پیشبرد و توسعه حرفه‌ای استفاده می‌شود.

دانشجویان یک شرح حال می‌نویسند و به شرکت‌های مختلف ارسال می‌کنند و حتی در مصاحبه‌های عملی شرکت می‌کنند و با یک مهندس از یک شرکت مشاور محلی مصاحبه می‌کنند.

یکی از تأثیرات مثبت این پروژه و این مسیری که در پیش گرفته شد این است که اساتید قادرند از تمامی کارهایی که در نواحی دیگر در حال اجراست با خبر شوند.

برنامه گروه علوم کامپیوتر در حال تجدید نظر شدن می‌باشد و این گروه در حال تفکر در یافتن راه حل‌هایی روی توسعه حرفه‌ای می‌باشد.

در نهایت دانشجویان علوم کامپیوتر نیاز به گذراندن یک دوره تکمیلی و دانشجویان مهندسی نیاز به گذراندن دو ترم دوره طراحی پیشرفته دارند.

برخی از دانشجویان علوم کامپیوتر احساس می‌کردند که دانشجویان مهندسی از تحرک کافی برخوردار نبودند تا کارهای باقی مانده را در ترم بهاره به پایان ببرند.

6-5- قدردانی: نویسندگان این مقاله بسیار تمایل دارند که از Steve Mosinam (دپارتمان علوم کامپیوتر و ریاضی دانشگاه Loras) و ChrisophHeimcke (Fluent Inc, LebonaNH) برای تلاش بی وقفه‌شان در دسته بندی کردن این پروژه‌ها، توصیه‌هایی که در جهت بهبود پروژه به ما ارائه دادند کمال تشکر را داشته باشند.

همچنین بسیار متشکریم از بقیه اعضاء سازمان برای انعطاف‌پذیری آنها در کار و برنامه‌ریزی و هماهنگ سازی دو دپارتمان.

References : [1] Accreditation Board for Engineering and Technology , Inc , Criteria for Accrediting Engineering Programs , November 2, 2002, p.5.

Accessible via the internet at http://www.abet.org/criteria.html [2] Apache HTTP Server Project .accessed online March 2003, http://httpd.apache.org/ [3] Blackboard Inc ,accessible online at http://www.balckboard.com [4] JAVA ,accessible online at http://java.sun.com [5] Martin ,F.,G., “The Handy Board Technical References “ 2002 .

Accessible via the internet at http://handyboard.com/techdose/hbmamual.pdf [6] Mosiman , S.,Hiemcke, C,”Interdisciplinary Capstone Group Project : Designing Autonomous Race Vehicles “ SIGCSE 2000 Conference, Austin, Texas, March 2000.

[7] Mosiman , S., Tuomi, B., and Zettel , L.”Multi Student Software Development Porojets “Proceedings of the 21 Annual Small College Symposium , April 1988.

[8] Newel,W.,H., editor , Interdisciplinary: Essays from the Literature,