ว32210 / การออกแบบหุ่นยนต์ขั้นสูง

โรงเรียนธัญรัตน์ / ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5

เรียนรู้ทีละขั้น
สร้างหุ่นยนต์ AI

จากโปรแกรมแรก สู่หุ่นที่มองเห็น ตัดสินใจ และเคลื่อนที่อย่างปลอดภัย

4 หน่วย · 13 บทเรียน · 40 คาบ · ลงมือทำเป็นกลุ่ม

เราจะเรียนอะไรบ้าง

แต่ละหน่วยต่อยอดเป็นหุ่นตัวเดียวกัน

หน่วย 1 / บท 1–4 · 16 คาบ

Arduino UNO Q เบื้องต้น

รู้จัก UNO Q เขียนโปรแกรม อ่านสัญญาณและระยะ ทดลองเซอร์โวก่อนประกอบหุ่น

ผลงาน: วงจรพื้นฐานและบันทึกการทดลองที่อธิบายได้

หน่วย 2 / บท 5–6 · 8 คาบ

ประกอบและควบคุมฐานหุ่น

ประกอบฐาน 3D ต่อวงจรไฟ จูนล้อให้หยุดและวิ่งตรง พร้อมทดสอบกันชน

ผลงาน: หุ่นฐาน FS5103R ที่ผ่านการตรวจและทดสอบ

หน่วย 3 / บท 7–8 · 6 คาบ

AI เบื้องต้นบน UNO Q

ติดตั้งกล้อง ทดลองตรวจจับสี นับวัตถุ ฝึกโมเดล และเชื่อมไปยังการติดตามใบหน้า

ผลงาน: ตารางผลตรวจจับและกติกาเลือกเป้าหมาย

หน่วย 4 / บท 9–13 · 10 คาบ

โครงงานหุ่นยนต์ AI

เลือกภารกิจจากการ์ด 7 ใบหรือเสนอภารกิจตามเงื่อนไข แล้วออกแบบ ทดสอบ และนำเสนอ

ผลงาน: หุ่นทำภารกิจพร้อมหลักฐานก่อน–หลังการปรับปรุง

เลือกบทเรียน

อ่านกิจกรรม ดูสไลด์ แล้วทำใบงานในบทเดียวกัน

พบ 13 บทเรียน

ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: สำรวจสมองของหุ่นติดตามใบหน้า
หน่วย 1 / บทเรียน 01

รู้จักบอร์ดและ sketch แรก

ส่วนประกอบของบอร์ด Arduino UNO Q (ฝั่งไมโครคอนโทรลเลอร์ ฝั่ง Linux พอร์ต USB-C ขา I/O และ LED matrix)

ได้ฝึก: ใบงานที่ 1.1 สำรวจบอร์ด UNO Q และโปรแกรมไฟกะพริบ · โปรแกรมไฟกะพริบปรับจังหวะเอง · สำรวจส่วนประกอบของบอร์ดและเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

4 คาบ · คาบที่ 1–4 · สไลด์ 16 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: สัญญาณและเงื่อนไขหยุดของหุ่น
หน่วย 1 / บทเรียน 02

ดิจิทัล I/O และเงื่อนไข

สัญญาณดิจิทัล HIGH / LOW และการกำหนดโหมดขาด้วย pinMode

ได้ฝึก: ใบงานที่ 1.2 ดิจิทัล I/O และไฟจราจรจำลอง · ไฟจราจรจำลองพร้อมปุ่มคนข้ามถนน · ต่อวงจร LED 3 ดวงและปุ่มกดบน breadboard

4 คาบ · คาบที่ 5–8 · สไลด์ 14 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: วัดระยะก่อนติดตามใบหน้า
หน่วย 1 / บทเรียน 03

อนาล็อกและเซนเซอร์

ความแตกต่างของสัญญาณดิจิทัลและอนาล็อก

ได้ฝึก: ใบงานที่ 1.3 เซนเซอร์อนาล็อกและการแจ้งเตือน · เครื่องวัด-แจ้งเตือน · อ่านค่าเซนเซอร์ในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ และบันทึกผล

4 คาบ · คาบที่ 9–12 · สไลด์ 17 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: พัลส์ควบคุมเซอร์โวหมุนต่อเนื่อง
หน่วย 1 / บทเรียน 04

แอกทูเอเตอร์และการควบคุม

PWM ของเซอร์โว: ความกว้างพัลส์ 1000–2000 µs คาบ 20 ms และ 1500 µs = หยุด

ได้ฝึก: ใบงานที่ 1.4 ควบคุมแอกทูเอเตอร์ (เซอร์โวหมุนต่อเนื่อง) พร้อมตารางเทียบตัวจำลองกับเซอร์โวจริง · ใบงานเสริมออนไลน์ 2.2F ตอนที่ 1 (plan=4) · ชุดควบคุมเซอร์โว/รีเลย์ของกลุ่ม

4 คาบ · คาบที่ 13–16 · สไลด์ 16 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: ประกอบหุ่นติดตามใบหน้า
หน่วย 2 / บทเรียน 05

ประกอบหุ่นฐาน

ส่วนประกอบของหุ่นฐานเซอร์โวแบบกล่อง (body lid wheel caster cam_mount พิมพ์ 3D) และหลักการเลี้ยวของหุ่น 2 ล้อ

ได้ฝึก: หุ่นฐานเซอร์โวที่ประกอบเสร็จและผ่านเช็กลิสต์ก่อนจ่ายไฟ · ใบงานที่ 2.1 ประกอบหุ่นฐานและควบคุมการเคลื่อนที่ (ข้อ 1–4) · ใบงานเสริมออนไลน์ 2.1F (plan=5)

4 คาบ · คาบที่ 17–20 · สไลด์ 16 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: จูนล้อและทดสอบการหยุด
หน่วย 2 / บทเรียน 06

ควบคุมการเคลื่อนที่

คำสั่ง Bridge RPC: drive(F/B/L/R/S/T) set_wheel_pwm get_distance

ได้ฝึก: ใบงานที่ 2.2 ควบคุมการเคลื่อนที่และระบบกันชน (มีตารางเทียบตัวจำลองกับหุ่นจริง) · ใบงานเสริมออนไลน์ 2.2F (plan=6) · หุ่นวิ่งตามคำสั่งพร้อมระบบกันชน

4 คาบ · คาบที่ 21–24 · สไลด์ 16 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: ติดตั้งกล้องและอ่านผล AI
หน่วย 3 / บทเรียน 07

รู้จัก Edge AI และติดตั้งกล้อง

แนวคิด Edge AI เปรียบเทียบกับ Cloud AI

ได้ฝึก: ใบงานที่ 3.1 ทดลองโมเดล AI กับกล้อง (ส่วนติดตั้ง ข้อ 1) · ใบงานเสริมออนไลน์ 3.1F (plan=7) · กล้องติดตั้งบนแผ่นยึดและแสดงภาพบนบอร์ดได้

2 คาบ · คาบที่ 25–26 · สไลด์ 14 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: ทดลองโมเดลตรวจจับใบหน้า
หน่วย 3 / บทเรียน 08

ทดลองโมเดล AI สำเร็จรูป

ระบบสี HSV และการตรวจจับสีด้วย OpenCV (ex1_color_follow.py)

ได้ฝึก: ใบงานปฏิบัติ AI-1 ถึง AI-3 · ใบงานที่ 3.1 (บันทึกผลการตรวจจับ) · ใบงานเสริมออนไลน์ 3.2F (plan=8)

4 คาบ · คาบที่ 27–30 · สไลด์ 17 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: วางแผนภารกิจหุ่นติดตามใบหน้า
หน่วย 4 / บทเรียน 09

รับภารกิจและออกแบบ

กระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม (ระบุปัญหา–ออกแบบ–สร้าง–ทดสอบ–ปรับปรุง–นำเสนอ)

ได้ฝึก: ใบงานที่ 4.1 วางแผนและบันทึกโครงงานหุ่นยนต์ AI (ข้อ 1–4) · ใบงานเสริมออนไลน์ 4.1F (plan=9) · วิเคราะห์ภารกิจที่ได้รับ

2 คาบ · คาบที่ 31–32 · สไลด์ 15 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI อุปกรณ์โครงงาน: ตั้งค่า AI และจูน STEER_GAIN
หน่วย 4 / บทเรียน 10

ติดตั้งและตั้งค่า AI

การตั้งค่าช่วงสี HSV และ MIN_AREA ตามวัตถุของภารกิจ

ได้ฝึก: ใบงานที่ 4.2 บันทึกการตั้งค่าและทดสอบความแม่นยำของ AI (มีตารางเทียบตัวจำลองกับหุ่นจริง) · ใบงานเสริมออนไลน์ 4.2F (plan=10) · AI ที่ตรวจจับได้ตามภารกิจ

2 คาบ · คาบที่ 33–34 · สไลด์ 14 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: ออกแบบตรรกะการติดตามและหยุด
หน่วย 4 / บทเรียน 11

ออกแบบตรรกะการตัดสินใจ

ตารางการตัดสินใจ (เงื่อนไข → คำสั่ง drive)

ได้ฝึก: ใบงานที่ 4.3 ออกแบบตรรกะการตัดสินใจของหุ่นยนต์ · ใบงานเสริมออนไลน์ 4.3F (plan=11) · หุ่นที่ตอบสนองต่อผล AI

2 คาบ · คาบที่ 35–36 · สไลด์ 15 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: ทดสอบและปรับปรุงหุ่นทั้งระบบ
หน่วย 4 / บทเรียน 12

ทดสอบและปรับปรุง

การทดสอบตามเกณฑ์ความสำเร็จของภารกิจ

ได้ฝึก: ใบงานที่ 4.1 (ข้อ 5–6 บันทึกการทดสอบและสรุปผล) พร้อมตารางเทียบตัวจำลองกับหุ่นจริง · ใบงานเสริมออนไลน์ 4.2F (plan=12) · บันทึกความต่างระหว่างตัวจำลองกับหุ่นจริงและสาเหตุ

2 คาบ · คาบที่ 37–38 · สไลด์ 14 หน้า

เปิดบทเรียน →
ภาพประกอบสร้างด้วย AI นักเรียนชายหญิงทำกิจกรรม: นำเสนอหุ่นและประเมินภารกิจ
หน่วย 4 / บทเรียน 13

นำเสนอและแข่งภารกิจ

การนำเสนอโครงงานและการสาธิตภารกิจ

ได้ฝึก: โครงงานหุ่นยนต์ AI ที่สมบูรณ์ · ใบงานที่ 4.4 แบบประเมินโดยเพื่อนและสะท้อนการเรียนรู้ · สาธิตภารกิจและนำเสนอโครงงาน

2 คาบ · คาบที่ 39–40 · สไลด์ 14 หน้า

เปิดบทเรียน →

ภาพกิจกรรมเป็นภาพประกอบสร้างด้วย AI อ้างอิงรูปร่างหุ่นและอุปกรณ์จากไฟล์โครงงาน ไม่ใช่ภาพถ่ายกิจกรรมของโรงเรียน และไม่ใช้แทนผังต่อสาย

อ้างอิง SamuelAlexander/face-following-robot-uno-q · โค้ดตัวอย่างยังไม่ได้ทดสอบบนบอร์ด UNO Q จริง