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DotBot è su Facebook

Per rispondere prontamente alle richieste dei numerosi utenti che desiderano informazioni più precise su DotBot, abbiamo deciso di aprire una pagina dedicata su Facebook in modo da mantenere un diario aggiornato di tutto ciò che stiamo sviluppando e sperimentando, quindi dal nostro banco di laboratorio a voi per sapere come evolve la nostra proposta di robot open source per fare coding a scuola, progetto che è nato e si sta sviluppando con lo sforzo e la passione di docenti della scuola superiore e ricercatori dell’università.

Cosa riserva il futuro?
Comunicazione tra DotBot diversi
Sviluppo di una versione dedicata per la scuola elementare

e molto altro…

DotBot-pagina-facebook

DotBot – avanzamento lavori e sviluppi futuri

Scrivo questo post perché ho ricevuto molte mail in cui mi si chiedeva dove reperire ed acquistare i materiali e quali saranno i futuri sviluppi del progetto, ho raccolto le principali domande che mi sono state poste. Ricordo prima di ogni cosa che il progetto sviluppato da me Michele Maffucci e l’amico Ludovico Russo è assolutamente open sia nella struttura che nelle parti software.

  1. Quali sono gli obiettivi del progetto?
    L’obiettivo principale del progetto è l’insegnamento del coding per ogni grado di istruzione, sono in progetto software e modifiche di struttura a DotBot (anche diverse dall’attuale forma esagonale) pensate per la scuola elementare, media superiore ed università.
  2. Da quante persone è costituito il gruppo di lavoro?
    I fondatori del progetto sono:
    Michele Maffucci, insegnate di scuola superiore e per ora mi sono occupato dello sviluppo della struttura meccanica e implementazione codice per Arduino.
    Ludovico Russo dottorando presso il Politecnico di Torino e si occupa di Robotica e formazione all’interno del Politecnico ed attualmente è concentrato sullo sviluppo software dell’IDE di programmazione in ROS di DotBot. Al gruppo di lavoro si aggiungeranno studenti delle scuole superiori, insegnanti della secondaria di secondo grado e studenti universitari che ci aiuteranno nello sviluppo delle varie parti della piattaforma.
  3. Sono previste modalità di programmazione alla “Scratch” di DotBot?
    Sì, abbiamo implementato una prerelease ancora in alfa, non appena riusciremo ad entrare in versione beta verrà resa pubblica.
  4. Vorrei modificare la struttura di DotBot, posso farlo?
    Assolutamente Sì, ti chiediamo solamente di citare il progetto DotBot nei documenti che produrrai e renderai pubblici.
  5. Vorrei acquistare DotBot con tutti i componenti elettronici, come posso fare?
    Nel prossimo futuro sì. Siamo insegnanti e non ci siamo mai occupati di vendita, quindi stiamo valutando una forma semplice per permettervi di acquistare DotBot. Prossimamente verrà aperto un sito per raccogliere le richieste e permetterci di valutare la modalità più semplice e veloce per fornire DotBot.
  6. Ma dietro a questa azione di formazione si nasconde una forma di business?
    Non nascondiamo nulla, come puoi vedere su questo sito esiste un campo di donazione che mi permette di mantenere questo servizio (dominio, banda usata, tempo, ecc…) e continuare la mia attività di divulgazione che viene fatta per passione e per amore del mio mestiere. Alla stesso modo per portare avanti un progetto di divulgazione scientifica come DotBot sono necessari investimenti in materiali (elettronica, materiale per la stampa 3D, tempo per lo sviluppo, ecc…), quindi sì chi lo vorrà potrà sostenere il progetto con donazione o acquistando i materiali. Secondo noi questo è l’unico modo per portare avanti un progetto di tale entità.
  7. Vorrei usare DotBot nella mia scuola/università attività di formazione all’interno di un CoderDojo, posso farlo?
    Sì, è l’obiettivo principale del progetto, ti chiediamo se possibile di inviarci documentazione (fotografie, filmati, relazione, ecc…) in modo che noi lo si possa mettere in evidenza sul futuro sito dedicato.
  8. Potete fornirci la lista dei materiali elettronici da acquistare?
    Sì, nel breve forniremo la lista dei materiali consigliati che potrete acquistare da chi vorrete.
  9. Vorrei usare DotBot in attività di formazione a pagamento, posso farlo?
    Sì, ti chiediamo di citare il progetto, con link al sito di riferimento di DotBot, per ora, visto che il sito è in costruzione ti chiedo di fare riferimento a questo sito.
  10. Posso vendere DotBot?
    No.
  11. Pensate di dare supporto software per pilotare DotBot?
    Sì, l’obiettivo è quello di implementare una serie di tutorial da cui partire e permettere alla comunità di migliorare quanto da noi proposto e sviluppare altro software.
  12. Esiste un forum di discussione dove chiedere supporto su DotBot?
    Non ancora, nel breve ne verrà aperto uno. Inoltre l’intenzione è quella di implementare una comunità su cui condividere risorse e scaricare liberamente tutti i sorgenti.
  13. Esistono scuole/università che stanno usando DotBot?
    Il progetto è appena nato, poco più di un mese, ma è stato già utilizzato in beta in attività di formazione in alcune scuole superiori, FabLab, e nel breve sarà usato all’università, pubblicheremo lista degli enti che adottano DotBot.
  14. L’uso di schede elettroniche è però un po’ complicato per bambini di scuola elementare, consigli comunque l’uso di DotBot?
    Abbiamo sperimentato l’uso di DotBot con alcuni allievi, motivati, di scuola media è si riesce a predisporre lezioni coinvolgenti. Per quanto riguarda gli allievi di scuola elementare l’idea è quella di implementare una struttura alla “lego” fatta di moduli funzionali, in cui l’elettronica è nascosta e l’allievo assembla e programma il robot con una filosofia molto simile alla programmazione a blocchi di Scratch, questa fase è stata implementata con un prototipo a cui è stato aggiunto un display oled e altoparlante che permette di implementare messaggi emozionali (esperssioni di un viso), di dimensioni ridotte, comandato con una modalità simile al Bee-Bot, si veda la pre-release nelle immagini allegate a questo post.
  15. Esiste un legame tra il progetto DotBot ed EduRobot?
    Sono progetti paralleli, EduRobot ha l’obiettivo di semplificare al minimo i costi di implementazione per sviluppare una didattica della robotica, DotBot è da intendersi come un “forking project” di EduRobot, ma il progetto EduRobot non verrà abbandonato.

Momentaneamente, verrà aperto su questo sito una sezione (accessibile con bottone in colonna destra) dove reperire tutte le informazioni pubblicate su DotBot.

Entro la prossima settimana verrà resa pubblica la versione 2 del telaio di DotBot a cui sono state fatte alcune modifiche elencate di seguito con dettagli fotografici:

  • struttura per motori passo passo 28BYJ-48
  • struttura per motori passo passo NEMA 17
  • struttura servo motori a rotazione continua (360°) questo per consentire a chi lo vorrà di non utilizzare uno shield motori aggiuntivo risparmiando sulle spese per l’acquisto dell’elettronica.
  • sostituzione dei supporti esagonali metallici da 25 mm con struttura stampata in 3D con fori in ogni direzione in modo da avere un elemento multifunzionale per aggancio di altre strutture, questa modifica ha permesso una riduzione dei costi su viti e dadi e l’aumento della velocità di assemblaggio.
  • Variazioni delle basi di appoggio con fori per: alloggiamenti nuovi motori, sensori per implementare segui linea, passaggio cavi, fissaggio per tutte le tipologie di motori, facilitazione per assemblaggio, predisposizione per terzo livello di DotBot dove poter alloggiare ulteriori elementi (schede elettroniche, adattamenti estetici, ecc…)

Alla nuova versione, con la nuova tipologia di motori, verranno resi pubblici esempi di programmazione.

DotBot-01

DotBot-02

DotBot-03

DotBot-04

Alfa version per studio di fattibilità pensato per bambini di scuola elementare, nella versione successiva i componenti elettronici saranno rinchiusi all’interno di involucri che il bambino assemblerà in modo simile ai mattoncini lego:

pre-release-DotBot-mini-01

pre-release-DotBot-mini-02

pre-release-DotBot-mini-03

Risorse per fare coding a scuola: Google Computer Science Education

google-CS-education

Google ha appena lanciato un nuovo sito dedicato al mondo scuola: Google Computer Science Education una collezione di risorse e applicativi gratuiti per ogni livello di scuola che a mio avviso dovrebbe essere presa in seria considerazione da tutti i colleghi che intendono realizzare percorsi di coding con i propri allievi.

Allinterno troverete programmi di apprendimento e tool noti come: Blockly, Blockly Games, Coder e Pencil Code e proprio su questultimo vi consiglio di consultare le risorse e il manuale che oltre ad essere un libro uno splendido corso di coding, quindi se necessitate di un percorso didattico gi pronto per voi e i vostri allievi Pencil Code pu essere una buona soluzione.

Oltre ad imparare l’informatica, anche possibile utilizzare questo portale per esplorare le opportunit di borse di studio oppure dal link: Access Career Opportunities verificare le opportunit di lavoro offerte da Google.

Buon lavoro 🙂

Controlliamo DotBot con Arduino

DotBot

Questo tutorial è la prima bozza di parte delle lezioni di “Alfabeto Arduino con DotBot” per l’apprendimento dell’uso di Arduino mediante lo starter kit open source per l’insegnamento del coding e della robotica che abbiamo chiamato DotBot.
Sperimenterò questa prima parte durante il corso di cui sarò relatore presso l’IIS Cassato Gattapone (Gubbio): “Apprendimento attivo con Raspberry Pi e Arduino”.

Nel tutorial che segue illustro un schema estremamente semplice per la realizzazione del controllo di DotBot effettuata con Arduino con i relativi sketch di esempio è può essere considerato la base di partenza per ogni sperimentazione basata appunto su Arduino.
Per il pilotaggio dei motori ho utilizzato l’Arduino Motor Schield R3 di cui ho già effettuato un tutorial nei giorni scorsi (Utilizzo dell’Arduino Motor Shields R3) ed è propedeutico a questa lezione.

Più avanti aggiungerò esempi pratici con ulteriori sensori e inoltre mostrerò come far funzionare DotBot come segui linea e utilizzando soluzioni con motorini passo-passo. Vi saranno ulteriori lezioni basate su Raspberry Pi 3 e programmazione in Python e successive approfondimenti sull’uso di ROS (Robot Operating System).

L’intero tutorial sarà basato sulle indicazioni costruttive di DotBot che trovate descritte nell’articolo: DotBot: lo starter kit open source per l’insegnamento del coding e della robotica che ricordo potete stampare in 3D seguendo le indicazioni che trovate nell’articolo.
In ogni caso se non avete stampato DotBot potrete tranquillamente applicarlo al robot che disponete.

Ricordo che la rotazione, senza il controllo dei numeri di giri, dipende dalla carica delle batterie, quindi per ogni test effettuare un controllo ed eventualmente modificare la variabile: “tempoRotazione” che potrete poi tarare mediante la funzione calibrazioneRotazione() che trovate nell’ultimo sketch proposto. La soluzione ottimale per il controllo preciso del robot prevede l’uso di motorini con encoder, che mostrerò in lezioni successive.

Ovviamente anche la soluzione proposta in questo tutorial risulta approssimata (ed anche dettata da un risparmio economico) ricordo che lo scopo è comprenderne il funzionamento del movimento di DotBot, lascio a voi i successivi perfezionamenti.

Potrete sostituire alle batterie che io ho utilizzato, batterie ricarrabili, o pacchi batterie con autonomia maggiore che potrete fissare utilizzando gli appositi fori predisposti sullo chassis

Componenti utilizzati

  • Arduino UNO R3
  • Arduino Motor Shield R3
  • Sensore ad ultrasuoni HC-SR04

Montaggio del circuito

DotBot-Arduino-01

DotBot-Arduino-02

DotBot-Arduino-03

Ribadisco, come già indicato nel tutorial: Utilizzo dell’Arduino Motor Shields R3 che sono state fornite due alimentazioni diverse una per la scheda Arduino ed una per i motori, per effettuare tale operazione è indispensabile effettuare il taglio del “Vi connect

Come evidenziato i due motori sono stati collegati con polarità invertita in quanto per muovere in avanti il robot le due ruote dovranno muoversi in senso opposto.

Negli esempio che seguono verranno di volta aggiunte nuove funzioni, la lista completa è la seguente:

setupDotBot()

Imposta i pin dell’Arduino Motor Shield

driveDotBot([motore], [direzione], [velocità], [brake])

La funzione è da leggersi in questo modo:
driveDotBot pilota il [motore] (0 per A, 1 per B) in senso [direzione] (0 o 1 – orario o antiorario) a velocità [velocità] (tra 0 e 255), [brake] attiva o rilascia blocco motore.
I motori vanno avanti fino a quando non gli verrà detto di fermarsi.

stopDotBot([motore])

ferma il motore [motore] (0 o 1).

rotazioneOraria()

gira il robot di 90° in senso orario

rotazioneAntioraria()

gira il robot di 90° in senso antiorario

distanzaOstacolo()

restituisce la distanza in cm dell’ostacolo rilevato

paragonaDistanze()

verifica la distanza dell’ostacolo che si trova a distanza maggiore dal robot

scegliDirezione();

sceglie la direzione da prendere in funzione della distanza a cui si trova l’ostacolo

La spiegazione del funzionamento d ogni parte del codice è inclusa all’interno dello sketch come commento.

Nota per lo studio:
i 6 sketch proposti variano solo nel loop per la realizzazione delle funzioni richieste, la variazione tra uno sketch e l’altro consiste nell’aggiunta di poche linee di codice, sarà quindi necessario effettuare uno studio preliminare di tutte le parti dello sketch 1.

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A scuola di robotica: giovani, imprese, education

robotica-01Ricevo e volentieri pubblico la comunicazione del Rinnovo del Protocollo di Intesa di Torino per lo sviluppo della Robotica e Meccatronica nell’Istruzione Tecnica e Professionale Industriale che mi vede coinvolto in diverse iniziative.

L’evento si svolgerà Venerdì 30 Gennaio 2015, ore 9,00 – 12,30 Centro Congressi Unione Industriale Torino – Via Vela, 17

Il Protocollo di Intesa interistituzionale per lo sviluppo dell’Istruzione Tecnica e Professionale nel campo della Meccatronica e della Robotica, siglato a Torino nel 2010, ha rappresentato in questi anni uno degli esempi più avanzati della collaborazione Scuola/Impresa nel Paese. L’esperienza, spesso citata, ha visto partner pubblici e privati (Regione Piemonte e Ufficio Scolastico Regionale, Provincia, Camera di commercio e Politecnico di Torino, Unione Industriale di Torino con AMMA (Aziende Meccaniche Meccatroniche Associate), IIS “Galilei – Ferrari” di Torino nel ruolo di Scuola capofila di una Rete di altri 15 Istituti scolasti- ci dell’area torinese) condividere obiettivi e progetti, risorse umane ed economiche: aggiornare verso la Robotica (mobile e industriale) e la Meccatronica avanzata i percorsi scolastici di alcuni Indirizzi di specializzazione tecnica (Meccanica/Meccatronica, Elettronica, Informatica) e professionale (Manutenzione); innovare la didattica attraverso l’uso delle nuove tecnologie; curare l’aggiornamento continuo dei docenti; promuovere la partecipazione degli studenti a competizioni didattiche nazionali ed internazionali; innovare l’approccio all’Orientamento scolastico. La “governance” del Protocollo è affidata ad un Comitato di Indirizzo, composto dai partner, e ad un Gruppo di Coordinamento delle Scuole della Rete. L’incontro “A Scuola di Robotica: Giovani, Imprese, Education” sarà l’occasione per il rinnovo dell’Intesa, cui aderiranno, oltre ai partner precedenti, la Città Metropolitana, in sostituzione della Provincia, ed anche l’Università e la CNA (Confederazione Nazionale dell’Artigianato) di Torino. Il convegno darà l’opportunità ad autorità pubbliche, aziende e loro rappresentanze di riflettere sull’esperienza, rinnovarne strategie e modalità di intervento, condividere gli obiettivi con il territorio ed operatori del settore.

Programma

APERTURA DEI LAVORI
Piero Fassino, Sindaco Città Metropolitana di Torino
Fabrizio Manca, Direttore Ufficio Scolastico Regionale per il Piemonte

INNOVARE NEL RAPPORTO SCUOLA/IMPRESA:
l’esperienza del Protocollo di Intesa di Torino per lo sviluppo della Robotica e della Meccatronica nell’Istruzione Tecnica e Professionale Industriale

Interviste ai protagonisti:

  • Vincenzo Ilotte, Presidente Camera di commercio, industria, artigianato e agricoltura di Torino,
    Presidente Comitato di Indirizzo Protocollo Intesa Robotica e Meccatronica Scuole Torino
  • Anna Luisa Chiappetta, Dirigente Scolastico IIS “Galilei – Ferrari” di Torino, Istituto capofila Rete Robotica Scuole Torino
  • Uno studente della Rete Robotica Scuole Torino
  • Un diplomato della Rete Robotica Scuole Torino

ULTIME FRONTIERE DELLA ROBOTICA E COLLOCAZIONE DELL’ITALIA
Introduce agli scenari
Paolo Dario, Direttore Istituto BioRobotica Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa
Discussants

Arturo Baroncelli, Presidente IFR – International Federation of Robotics, Dirigente COMAU • Lucy Lombardi, Direttore Innovation & Industrial Relations Telecom Italia

Nicola Scarlatelli, Amministratore Unico SAMEC, Presidente CNA di Torino
Conduce: Claudio Demartini, Politecnico di Torino

TAVOLA ROTONDA: EDUCATION E COMPETITIVITÀ
Gianmaria Ajani, Rettore Università di Torino; Marco Gilli, Rettore Politecnico di Torino; Giovanna Pentenero, Assessore Istruzione, Lavoro e Formazione Professionale Regione Piemonte; Stefano Serra, Amministratore Delegato TESEO, Presidente ITS per la Mobilità sostenibile, Aerospazio e Meccatronica; Gabriele Toccafondi, Sottosegretario MIUR.
Conduce: Claudio Gentili, Vice Direttore per l’Education Confindustria;

Conclude: Alberto Dal Poz, Presidente AMMA, Vice Presidente Unione Industriale Torino

FIRMA DEL PROTOCOLLO DI INTESA ROBOTICA SCUOLE TORINO 2014/2017

Per informazioni: Unione Industriale Torino – Area Scuola e Università – tel. 011.5718524 – e-mail: uniscuola@ui.torino.it

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