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DotBot: lo starter kit open source per l’insegnamento del coding e della robotica

DotBot

Finalmente dopo alcuni mesi di lavoro siamo giunti alla versione definitiva dello starter kit di robotica educativa il nome è: DotBot

Questo kit è pensato per essere utilizzato nella didattica, per qualsiasi ordine di scuola, dalle scuole elementari alle superiori ed oltre ed ovviamente per i più piccoli della scuola elementare è necessaria l’assistenza di un adulto.

Ma di cosa si tratta e come è nato questo progetto.

Come più volte detto su queste pagine ho sempre avuto il desiderio di costruire un percorso di robotica che partisse dalla stampa 3D di tutti gli elementi del robot per giungere poi alla programmazione e costruire un kit che ogni scuola potesse autoprodursi nel proprio FabLab scolastico…
d’altronde non stanno arrivando ulteriori finanziamenti per realizzarli nelle scuole del primo ciclo?

Un po’ di storia.

Durante lo scorso anno scolastico ebbi la fortuna di conoscere un brillante dottorando del Politecnico di Torino, Ludovico Russo, che sia per ricerca che per passione si occupa di robotica e nello specifico è un esperto nell’uso di ROS. Nell’anno passato sono stato coinvolto, insieme al collega Maurizio Scebba, ad un ciclo di formazione su ROS presso il Joint Open Lab Crab di Telecom Italia, centro ricerche che ha sede presso il Politecnico di Torino, uno dei formatori era appunto Ludovico, da allora è nata un’amicizia, entrambi ci occupiamo di ricerca lui sulle tecnologie robotiche al Politecnico ed io di robotica ed automazione industriale alle superiori, quindi entrambi “super-appassionati” di robotica e maker incalliti 😃

Spesso ci siamo confrontati sull’idea di insegnare robotica in una maniera totalmente diversa rispetto a quanto viene svolto attualmente a scuola ed abbiamo una nostra, credo originale proposta sulla didattica della robotica. Per sviluppare la didattica, così come la stiamo progettando, abbiamo pensato ad un kit di base che lo studente potesse portare con se durante tutto il suo percorso formativo, dalle medie alle superiori, per imparare coding in maniera assolutamente attiva interagendo con il mondo esterno.
A me piace pensare alla mascotte robotica che lo studente porta con se e personalizza di anno in anno, più le competenze dello studente aumentano maggiore sarà il livello di interazione dell’automa con il mondo esterno.
Quindi non più il tablet ma un robot su cui è collocato un computer che lo studente potrà utilizzare sia per fare coding e robotica ma anche per utilizzarlo come semplice computer per altre attività didattiche.
Immaginate ad una valigetta che si trasforma alla bisogna in robot o computer desktop (non è una fantasia ma un progetto che espande DotBot) 😉

Ma come realizzare uno strumento di questo genere?

Prima di ogni cosa abbiamo pensato alla “nostra realtà scolastica”, la realtà delle scuole italiane, ma non dei grandi istituti tecnici nelle grandi città, ma al restante 99% delle scuole che non dispongono di budget enormi.

Quindi è indispensabile disporre di una struttura relativamente economica e semplice da assemblare, ma soprattutto facile da espandere, uno starter kit robotico da costruirsi a casa o in laboratorio, pensato per essere stampato in 3D in PLA o tagliato a laser realizzandolo in compensato.
Durante i nostri incontri, tra pizzerie, chiacchierate ad ore impensabili via skype, nei ritagli di tempo, abbiamo incominciato a progettare, io ho mostrato a Ludovico le mie sperimentazioni con EduRobot e lui le sue creazioni, da questi incontri è nato DotBot.

A che punto siamo?

Io mi sono occupato della progettazione dello struttura e Ludovico sta progettando l’IDE di programmazione basato su ROS e programmabile, per i ragazzi più grandi in C++ e Python già funzionante in versione beta su qualsiasi versione di RaspberryPi. E’ nostra intenzione, tempo ed energia fisica permettendo, implementate versioni con interfaccia grafica semplificata “alla Scratch” per gli studenti di scuola elementare e media.

Il kit robotico ovviamente permette anche un controllo con Arduino ed è proprio questo che io intendo utilizzare nel breve con i miei studenti.

Tutto il progetto dallo struttura meccanica al software è sotto licenza Creative Commons, quindi utilizzabile da tutto “l’universo conosciuto” in maniera assolutamente gratuita, ovviamente non è permessa la commercializzazione.
Ritengo quindi che questo lavoro possa essere di estremo interesse per molti, soprattutto colleghi ed allievi che non dispongono nelle proprie scuole di finanziamenti importanti per fare un “coding creativo” 🙂

Spero quindi che questo nostro lavoro possa essere utile, soprattutto per far didattica, quindi copiate, incollate e modificate, sia l’hardware che il software ed ovviamente se avete necessità di supporto per questo kit su Arduino, RaspberryPi e ROS chiedete pure a me e Ludovico, saremo ben lieti di aiutarvi.

Vi preannuncio già che questo kit con il relativo software saranno utilizzati da me e da Ludovico per implementare corsi su ROS e Arduino sia all’università che nelle scuole superiori ed in prossimi eventi pubblici.

Ovviamente di tutto ciò che abbiamo prodotto ne abbiamo fatto un test con i ragazzi ed è nostra soddisfazione dirvi che l’oggetto, nella sua semplicità, funziona e piace, spero quindi che possiate darcene anche voi riscontro (sia positivo che negativo) e grazie in anticipo se farete adottare DotBot ai vostri allievi.

A questo punto… costruiamo!

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Corso Stampa 3D – livello base

Corso-stampa-3D-copertinaE’ ormai passato quasi un anno da quando incontrai l’amico Lucio Sciamanna al Model Expo Italy a Verona, in quell’occasione entrambi relatori per alcune conferenze. Lucio mi aveva confidato le sue sperimentazione nella stampa 3D e la progettazioni di relativi corsi che avrebbe attivato nei mesi successivi e ciò accaduto, mi fa quindi piacere segnalare il “Corso Stampa 3D – livello base“, un’esperienza didattica di un’intera giornata per capire come funziona e che cosa si può fare con una stampante 3D.

Programma del corso

  • disegno di un oggetto 3D dimostrativo – impari a disegnare con un CAD gratuito
  • slicing di base – impari a trasformare il disegno in un oggetto da stampare in 3D
  • dal file STL al GCode – impari ad usare un software di slicing gratuito
  • stampa 3D dell’oggetto da te disegnato – impari ad utilizzare una stampante 3D
  • i materiali per la stampa 3D – dalla gomma al bronzo, dalla fibra di carbonio al legno

Per dare la migliore esperienza pratica e di attenzione alle esigenze dei corsisti verranno accettate un massimo di 8 persone.

Per maggiori informazioni e per iscriversi al corso seguire il link.

Buon lavoro Lucio.

Badge stampati in 3D per certificare le competenze degli studenti

skill_badge

Sto sviluppando da qualche settimana l’uso di badge per iòertificare le competenze tecniche dei miei allievi, una strategia che dovrebbe, nella mia visione, fornire agli studenti un attestato “fisico” (che si vede e si tocca) che va oltre il voto sul libretto e che mostra ad altri studenti, anche non della stessa classe, il raggiungimento di una competenza certificata dal professore. D’altronde non si può mica andare in giro con il libretto dei voti aperto e mostrare che si è bravi, sarebbe più logico appendere allo zainetto un badge che dica che si è professionista in un determinato settore.

Come ho sempre affermato ritengo estremamente importante per uno studente far percepire la “materializzazione” della propria competenza, questa percezione si ha quando viene risolto un problema tecnico: costruzione di un robot, realizzazione di un impianto industriale ecc…
Ma come mostrare anche ad altri la certificazione delle proprie competenze?
Il badge non è altro che uno stemma che riporta un logo che ne rappresenta un’area di competenza e sul retro vi è la mia firma, tutto ciò certifica che uno studente può in piena autonomia, con competenza, con l’imprimatur 😃 del Prof. aiutare un altro studente.

Questo tipo di strategia, migliora l’autostima, offre forte gratificazione, premia certamente le eccellenze ma ha come obiettivo principale quello di creare comportamenti costruttivi che vanno oltre la competizione tra studenti e spinge anche i meno bravi al raggiungimento di una determinata competenza cercando di assumere il più possibile un atteggiamento da sperimentatore nell’azione di studio.

Quali sono i problemi più comuni che riscontro nelle classi:

  • scarsa capacità di lavorare in gruppo
  • visione distorta della competizione (io so tu soccombi)
  • nessuna condivisione del sapere
  • scarsissimo livello di amicizia

Per avere un badge di competenza di qualsiasi genere è indispensabile avere capacità di mediazione e relazione, cioè bisogna essere bravi a spiegare ed avere un atteggiamento costruttivo ed amichevole, in altro modo se conosco un argomento e riesco a spiegarlo allora sono competente.

Ma da dove nasce tutto ciò?

Animo digitalmente da decenni i miei studenti e nella maggior parte dei casi si rivolgono a me per risolvere quesiti tecnici di qualsiasi genere, per fare di questa “consulenze” un’azione didattica costruttiva, cerco, ove possibile, di delegare agli studenti “bravi” a livello tecnologico la risoluzione dei quesiti che mi vengono posti.

Certamente in una stessa classe gli studenti sanno a quale compagno rivolgersi per superare problemi, ma studenti di classi differenti difficilmente sapranno se uno studente della mia classe è bravo in uno specifico argomento tecnico.
Ho quindi pensato di assegnare ai più bravi, quelli che nella mia valutazione superano il 9, un badge da appendere allo zainetto stampato in 3D che ne certifica la competenza nei confronti di altri studenti.

Queste sono le competenze che ho incominciato a certificare con badge:

  • competenze nell’esecuzione di sperimentazioni elettroniche
  • conoscenza approfondita della teoria elettrica/elettronica
  • competenze nel disegno tecnico
  • competenze nell’uso di Arduino
  • competenze nell’uso di RaspberryPi
  • competenze nella stampa 3D
  • competenze nell’uso di Scratch

Nella foto ad inizio articolo alcuni badge utilizzati ed assegnati, potete trovare il sorgente su Thingiverse.

Nei prossimi mesi vi farò avere riscontro dei risultati ottenuti.

L’importanza del design 3D e Digital Prototyping a Brescia

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Ricevo e volentieri pubblico la segnalazione di una bella iniziativa di didattica laboratoriale svolta nella nostra scuola pubblica e che porta giovani studenti all’utilizzo di software e di tecnologie utilizzate in azienda.

Presso l’Istituto di Istruzione Superiore Giacomo Perlasca in provincia di Brescia,
grazie alle sinergie tra SolidWorks nella persona di Alessandro Tornincasa di Nuovamacut (Partner SolidWorks) e FabLab di Brescia gli allievi hanno ottenuto la certificazione CSWA (Certified SolidWorks Associate), importante competenza che aggiunge un passo importante nella formazione tecnica di questi studenti.

Ma come si raggiungono questi obiettivi didattici?

A mio avviso sono necessari docenti illuminati e forse un po’ visionari che credono nella forza intellettuale dei ragazzi e del cambiamento, ma necessariamente in tutto il percorso è essenziale trovare aziende innovative in grado di supportare nuovi processi formativi ed una di queste è senza dubbio è SolidWorks.

Infatti, come ben sottolineato dall’amico e collega Prof. Fabio Carruccio nell’articolo allegato, la recente riforma richiede agli studenti specifiche competenze certificate spendibili nel mondo del lavoro.

Ritengo che l’aspetto innovativo in questa azione è il processo che ha permesso tutto ciò, la sinergia importantissima tra FabLab, scuola e azienda dove dove il FabLab funge da collante.

Ecco è così che un FabLab deve funzionare! Agire sul territorio per creare e favorire imprenditorialità. Quindi oltre la moda attuale del: “maker è bello”, favorire e sponsorizzare reti di relazioni che permettano di aggiungere competenze a tutti gli attori del processo.
Certo è che tutto ciò accade dove ci sono persone che “pensano differente”, docenti come Fabio che sono fondatori di “Veri FabLab”.

Complimenti a te Fabio e ai tuoi bravi studenti.

Per maggiori informazioni vi rimando al blog di SolidWorks

3dPrint hub – il nuovo evento per la stampa 3d professionale

3dprinthub

Ormai anch’io immerso nel mondo 3D, non per moda o curiosit, ma per pura necessit e velocit di prototipazione per le mie sperimentazioni robotiche.
La praticit e la soddisfazione nel rendere fisica lidea che progetto a computer non ha eguali, inventare, personalizzare e riparare sono le tre parole che ricorrono sempre nei miei pensieri quando sento il rumore della mia stampante 3D che da forma alle mie idee, pu sembrare forzatamente poetico ma vi assicuro che proprio cos, mi rivolgo soprattutto a quanti ancora non si sono avvicinati a questo mondo.
La mia esperienza in questo settore non elevata, ma la mia prima soddisfazione la ebbi quando riuscii a realizzare strumenti da laboratorio utili ai miei studenti, nulla di complesso, ma quando lidea diventa un oggetto utile ad altri stupendo.
Cosa vorrei? Come insegnante vorrei far diventare il laboratorio scolastico una palestra per inventori, spazi di creativit dove lapprendimento diventa anche divertimento, luoghi accoglienti in cui lo studente desidera entrare. Vorrei un laboratorio multifunzionale dove coesistano piani inclinati, oscilloscopi, becker, ma anche stampanti 3D in grado di dare forma a nuove idee e nuovi strumenti.
Le solite frasi di un Prof. un po svitato? Forse, ma come diceva una mia insegnante lobiettivo ultimo la felicit e quale miglior felicit che materializzare le proprie idee 🙂
La stampa 3D non luovo di Colombo per la soluzione di un problema didattico, ma uno strumento che mi piace definire catalizzante cio in grado di accelerare lo sviluppo di idee.
Ora per andiamo sul pratico, molti lettori vorranno capirne o perfezionare le competenze sulla stampa 3D in modo da comprendere il perch del mio entusiasmo, il mio consiglio vederle in opera e fare domande ad esperti del settore seguire workshop, come?

Il mio invito quello di visitare la fiera:3DPrint Hub che si svolger dal 5 al 7 marzo 2015 in fieramilanocity, io sicuramente ci sar.

Per chi vorr partecipare alla manifestazione, seguendo il link http://3dprinthub.it/tessera/ potr ottenere uno sconto sul biglietto di ingresso a 20,00 euro anzich 25,00 euro.

Per usufruire di un’ulteriore sconto potrete scrivere direttamente acarucciofabio@gmail.com

Allinterno della manifestazione saranno realizzate delle vere e proprie aree dimostrative spazi in cui saranno riunite le aziende che operano nel comparto della stampa 3D professionale, con isole di lavorazione a tema.

Le Aree dimostrative saranno delle vere e proprie unit di lavorazione rappresentative di singole filiere produttive in cui le aziende partner mettono in funzione stampanti 3D, scanner 3D, software e materiali per valorizzare le potenzialit delle tecnologie di stampa e realizzare prototipi, pezzi singoli e piccole serie appartenenti ad un determinato settore di destinazione.

Dal sito:

La stampa 3D con la sua capacit di creare modelli, prototipi e prodotti personalizzabili in tempi rapidi e a costi limitati, rappresenta una vera e propria rivoluzione per il sistema produttivo italiano.
Questa nuova tecnologia permette differenti soluzioni di progettazione, design e produzione creando inaspettati vantaggi rispetto alle lavorazioni tradizionali e nuove aree di competitivit.

3DPrint Hub – dal 5 al 7 marzo 2015 in fieramilanocity – levento che nasce per far incontrare e mettere in relazione la stampa 3D e il mondo produttivo.
Un appuntamento unico per il territorio nazionale, dedicato trasversalmente alla stampa 3D per soddisfare la crescente necessit informativa e formativa del mercato, oltre che analizzare le potenzialit per le imprese e connettere velocemente gli interessi del sistema produttivo.

3DPrint Hub approfondir quindi le tematiche della stampa 3D a livello professionale, con un focus particolare su:

– Hardware: stampanti 3D, scanner 3D, accessori per la stampa e la scansione

– Software: simulazione, modellazione, progettazione

– Materiali: plastica (ABS, PLA, PET, poliuretano, nylon e altre resine), metalli (alluminio, titanio, acciaio e altri) e altri materiali (organico, ceramica, argilla e altri)

– Tecnologia additiva: Fused Deposition Modeling (FDM), Fused Filament Fabrication (FFF) , Plastic Jet Printing (PJP), Stick Deposition Moulding (SDM) , Digital Light Processing (DLP), Selective Heat Sintering (SHS), Smooth Curvature Printing (SCP), Sliding Separation (SS), Laser Sintering Systems (LSS), Selective Laser Sintering (SLS), Stereolithography (SLA)

– Servizi: nuovi servizi per la stampa 3D