DotBot K il robot per i più piccoli e non solo

Lo avevo promesso nei mesi scorsi e finalmente sono riuscito ad implementare la prima versione di DotBot dedicata ai più piccoli, nome in codice DotBot K, dove K sta per Kids.
La nascita di quesa versione, che vi avevo preannunciato in precedenti post nasce da una domanda semplice che mi venne posta da una mia cara collega di scuole elementari quando vide il primo DotBot: “E a noi non hai pensato?” 🙂
In realtà ora lo posso dire, nei miei pensieri questa che vedete è stata la mia prima versione di DotBot, nelle prime bozze su carta era più piccolo e con un’elettronica diversa, ma io ho incominciato a pensare ad un kit robotico per gli studenti proprio avendo nella mente questo piccolo parallelepipedo, immaginavo ad un oggetto su cui aggiungere funzionalità successive al crescere delle competenze dello studente, una “mascotte” sufficientemente resistente da portare in cartella e da disporre sulla scrivania dello studente su cui effettuare esercitazioni di informatica e personalizzarlo con involucri personalizzati dallo studente.

Avevo necessità di realizzare un artefatto che permettesse di unire le parti mediante incastri riducendo al minimo le viti metalliche. Mi sono focalizzato su una serie di progetti open: BOB, Bobwl, ZOWI, Otto ed altri. Da essi ne ho estratto gli elementi che ritenevo più interessanti rinforzando la struttura ed adattandola alle funzionalità che desideravo inserire.
Quindi certamente in esso ritroverete caratteristiche dei progetti sopra citati, ma ne ho volute fare qualcosa di più, che andasse oltre la semplice realizzazione di un kit robotico, cosa? Spero possa trasparire nelle righe successive ed in ciò che farò nelle prossime settimane.

Ho partecipato spesso a discussioni con colleghi per immaginare quali dovessero essere sia le funzionalità che la forma del robot e le richieste, quasi tutte lecite, mi portavano in una direzione che rapidamente faceva aumentare i costi e le difficoltà di assemblaggio.

lo vogliamo:
resistente, colorato, personalizzabile, programmabile alla Scratch, comandato da smartphone, tablet e che costi poco.

Comprenderete, anche se non siete esperti dell’argomento, che pensare ad un oggetto di simili caratteristiche a costi contenuti, è complicato, inoltre desideravo che il tutto potesse essere pensato e prodotto in non più di 3 mesi di lavoro. Quindi come fare?
Sono partito da lontano ed ho riflettuto sull’obiettivo del tutto: fare coding non solo per insegnare a programmare ma anche per insegnare a pensare e per insegnare a pensare, se si pensa bene, lo si può fare con pochi soldi 🙂
L’idea quindi è quella di non pretendere un’oggetto tecnologicamente all’ultima moda, ma offrire qualcosa che potesse permettere di realizzare un percorso di project learning con i propri allievi, che parte dalla modellazione 3D per giungere alla fine al coding.
Infatti tutte le strutture fisiche che vedete stampate in 3D fanno anch’esse parte del processo di apprendimento, infatti sono state implementate volutamente tutte con Thinkercad, che come molti di voi sapranno, è un applicativo online gratuito di facile utilizzo che può essere utilizzato con gli studenti più giovani. L’intero processo di modellazione 3D è stato documentato, ne darò informazione più avanti, in modo da poter essere usato dagli insegnanti come manuale didattico con possibilità di rimodulazione in tutte le parti da parte di docenti e allievi secondo le necessità.

Le fasi di programmazione potranno essere realizzate usando ambienti di sviluppo di diverso tipo tra cui sistemi simili a Scratch. Nelle prossime settimane fornirò sketch di esempio che permetteranno ai più esperti di riprogrammare il robot.
Quindi pensare alla moderazione 3D e costruzione del robot come ad un’attività didattica che giunge fino al coding quindi costruzionismo (per dirla alla Papert) dall’inizio alla fine ed è questo che desidero sia DotBot K.

Ma quali sono le caratteristiche di base?
E’ costituito da due modalità di movimento, una autonoma che utilizza un sensore ad ultrasuoni che permette in autonomia di evitare gli ostacoli ed una comandata per passi che fa uso di un qualsiasi telecomando di TV che consente di movimentare il robot in avanti, indietro e fargli eseguire rotazioni di 90 gradi a destra e sinistra la modalità di movimento è selezionabile da telecomando.
Nella prima versione proposta il controllo del piccolo robot è costituito da un Arduino Nano, mentre la movimentazione viene eseguita mediante servomotori a rotazione continua di piccole dimensione. Due i dispositivi di output per la segnalazione di azioni compiute dal robot: un led RGB che costituisce il naso di DotBot K per l’emissione di luce colorata ed un buzzer per la produzione di suoni. Alimentazione totale 6V.

Piccola precisazione riguarda alla fase di assemblaggio.
DotBot K è da pensare ad una sorta di BeeBot quindi immagino il robot consegnato già montato, i giovani studenti si dovranno solo preoccupare di personalizzare la struttura o programmarlo in modo diverso, l’assemblaggio delle parti interne sarà a carico di insegnanti o altre figure (studenti di scuola superiore).

Quindi essenziale, ma sufficiente per svolgere ad esempio quanto già descritto in precedenza per DotBot S che meglio si adattano alla versione K se pensiamo a bambini:

Ho immaginato tanti DotBot K pilotati a distanza mediante i telecomandi che ogni studente si porterà casa. In un’attività ad esempio di educazione stradale, i DotBot K diventano le automobili su cui ogni studente deve agire.
Immagino l’attività di apprendimento della composizione di una frase in italiano, su di un piano vengono disposte le parti mischiate di una frase e i bambini devono far percorrere ai DotBot K la strada giusta per comporre correttamente la frase.
Ma ancora l’attività in cui i bambini imparano ad usare Thinkercad stampando dei numeri dopo di che i numeri vengo disposti a terra. Con dei DotBot K i bambini potrebbero, mediante telecomando che comanda il robot, spostare i numeri nell’insieme pari e nell’insieme dispari. Attività simili si possono pensare con vocali e consonanti, oppure forme geometriche, ecc… Insomma l’attività didattica diventa un’incredibile attività laboratoriale e la robotica una materia trasversale a tutte le discipline.

Probabilmente alcuni si aspettavano un grado di interattività maggiore e certamente ho pensato a qualcosa di più con caratteristiche più performanti: motori, sensori, estensioni IoT, programmazione diretta senza PC, memorizzazione dei passi… ci sono già, sono step del progetto già in fase di sviluppo e che vedranno la luce nei prossimi mesi, come ad esempio estensioni IoT di interattività di DotBot K in funzione di messaggio proveniente da social network che sto sperimentando mentre scrivo questo articolo… però chiedo come sempre pazienza 🙂

Ovviamente vi spiegherò come realizzare un DotBot K, ma prima di far ciò vi elenco la lista delle attività che saranno svolte nei prossimi giorni:

1. Presentarvi DotBot K alla Maker Faire di Roma che ci sarà la prossima settimana presso il padiglione 5 postazione C25.
   Saremo: Maffucci Michele, Russo Ludovico Orlando, Mattia Maffucci (figlio), Vernotico Silvia e new entry Gabriele Ermacora e tutti insieme stiamo condividendo lo sviluppo progetto DotBot, ciascuno per la propria competenza, sia su piattaforma Arduino che Raspberry Pi con particolare attenzione allo controllo mediante ROS.
   Durante la Maker Faire di Roma mi piacerebbe presentarvi quanto stiamo realizzando,  avere un confronto con colleghi e studenti per condividere idee e progetti, quindi vi aspettiamo, stiamo pensando di organizzare due momenti di incontro specifici a cui bisognerà prenotarsi mediante form on-line che predisporrò nelle prossime ore.
2. Mettere a disposizione l’intero progetto in modalità Open Source, credo di poterlo fare subito prima o subito dopo la Maker Faire di Roma, quindi link ai sorgenti per la stampa ed esempi di programmazione.
3. Effettuare una guida esaustiva sulla realizzazione di DotBot K.
4. Realizzare un corso per bambini di quinta elementare che fa uso di DotBot K.
5. Aggiungere memorizzazione dei passi ed esecuzione del percorso.
6. Estensioni IoT di DotBot K.
7. Apportare modifiche ai motori.

Tutto a partire dalla prossima settimana.

Quindi per ora un grazie a tutti voi, a chi mi ha scritto per dirmi che sta usando DotBot con i propri studenti o con i propri figli, vi aspettiamo alla MakerFaire di Roma.

Un caro saluto a tutti.