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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 al Politecnico di Torino nel corso di Algoritmi e Calcolatori

Come insegnanti e ricercatori pensiamo al progetto DotBot come ad una possibile soluzioni all’azione “dell’imparare ad imparare”, quindi l’informatica a scuola, non solo come materie di studio ma come “meta-materia”, disciplina trasversale ad ogni percorso di apprendimento.
DotBot è quindi da intendere come l’insieme di tool didattici per l’apprendimento del pensiero computazionale prima, e della programmazione poi, a mezzo di sistemi robotici programmabili e connessi. L’idea, come già sottolineato in altro modo in precedenti post, è quindi quella di sviluppare un hardware robotico open source a basso costo, che gli studenti potranno acquistare o autocostruire, unitamente ad una piattaforma online che offra tutorial e materiale didattico pensato sia per studenti autodidatti che per insegnati che vogliano inserire nei propri corsi di informatica l’utilizzo della piattaforma.

Stiamo sviluppando la progettazione di DotBot non solo da un punto di vista tecnico, hardware e software, ma è anche da un punto di vista didattico, quindi sui modi per introdurre DotBot all’interno del curricolo scolastico e questa azione sta seguendo una serie di attività di sperimentazione che abbiamo già condotto con successo in diversi istituti di scuola superiore:

  • IIS Federico II di Svevia di Melfi (Potenza)
  • ITIS Avogadro di Torino
  • IIS Galilei Ferrari di Torino
  • IIS Cassato Gattapone di Gubbio (Perugia)

Il passo successivo è la sperimentazione in corsi universitari.

Questa mattina DotBot è stato presentato al Politecnico di Torino durante il corso di Algoritmi e Calcolatori, organizzato dai Prof. Paolo Prinetto ed Ernesto Sanchez. Durante il corso il robot verrà utilizzato da 10 Studenti che avranno il compito di svolgere l’attività laboratoriale del corso.

Il corso si occupa di insegnare ai ragazzi del secondo anno di Ing. Elettronica le basi del funzionamento di un Computer insieme a nozioni avanzate di programmazione, veicolate attraverso l’insegnamento delle pratiche di programmazione ad oggetti e del linguaggio C++.

Per sostenere l’esame, oltre a confrontarsi con una prova teorica, ai ragazzi è richiesta anche la presentazione di un progetto pratico sviluppato in C++, solitamente un programma complesso che riprenda le varie nozioni teoriche studiate nel corso.

Quest’anno, per la prima volta, si è deciso di offrire la possibilità a un ristretto numero di studenti di confrontarsi con un progetto che preveda l’utilizzo di interfacce robotiche appositamente ideate per la didattica.

Il progetto DotBot verrà utilizzato da 2 gruppi di ragazzi (5 ragazzi per team, che sono stati scelti in maniera casuale tra gli iscritti al corso). In particolare ad ogni team verrà fornito un kit DotBot (basato su Raspberry) che gli studenti dovranno assemblare e programmare in modo da sviluppare un’applicazione robotica in ROS che permetta ad i due robot di interagire tra loro e con gli studenti tramite una WebApp.

I progetti verrano seguiti da Giuseppe Airò Farulla con il supporto di Ludovico Russo.

DotBot-Politecnico-di-TorinoDotBot-Politecnico-di-Torino-02

 

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.

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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:

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Segnalazione degli utenti – Sperimentazioni con EduRobot UNO

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Tantissime sono le segnalazioni degli utenti e li ringrazio tutti perché usano gli appunti di questo sito per studio e sperimentazione, tra questi qualche giorno fa mi è giunta la mail di Fulvio Pulimenti che ha utilizzato EduRobot UNO e voglio rendergli merito pubblicando il suo lavoro.

Grazie Fulvio, complimenti e buon lavoro.

Salve prof.
sono un suo studente virtuale; qualche giorno fa per diletto ho realizzato l’edurobot uno.
Grazie per il suo lavoro, è stato molto divertente poterlo realizzare.
L’ho realizzato in plastica trasparente perché un mio amico ha realizzato i pezzi per me a titolo gratuito, ma ho scoperto che assolve molto bene alla funzione didattica.
Grazie ancora, attendo fiducioso nuovi sviluppi. In allegato troverà un breve video.

In allegato il suo video.

Progetto automazione e internet of things con Raspberry Pi

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E’ da tempo che sto pensando di ristrutturare il laboratorio di domotica che ho nella mia scuola, aggiungendo agli apparati di note aziende del settore, anche sistemi fortemente open e gratuiti a basso costo e facilmente espandibile in modo che gli studenti possano poi avere uno spettro più ampio sulle tecnologie disponibili. Ovviamente il lavoro per riformulare la didattica in tal senso è enorme e quindi il mio intento era quello di assegnare una serie di tesine di maturità ad allievi di buona volontà 🙂 tesine da usare come mattoni di partenza per aggiungere nei prossimi anni scolastici argomenti nuovi.

Fortunatamente ho avuto l’occasione di conoscere alcune settimane fa via e-mail Rocco Musolino, un bravissimo programmatore che mi ha inviato la segnalazione del suo splendido lavoro, che è parte della sua tesi di laurea magistrale e tratta appunto del controllo di sistemi a 433mhz mediante Raspberry Pi, quindi se desiderate sperimentare “un vero IoT” provate il lavoro di Rocco Musolino, io lo farò certamente con le mie classi 4′ e 5′ elettrici.

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Grazie quindi a Rocco, che mi ha inviato la sua recensione che vi allego, però vi invito alla consultazione del suo sito su cui trovate un tutorial ben dettagliato che vi guiderà passo passo all’installazione del sistema.

Nelle prossime settimane sul sito di Rocco Musolino il PDF della tesi con il lavoro completo.

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Di seguito la sua presentazione.

Il progetto iot-433mhz nasce con l’idea di offrire una dashboard o “centralina” di controllo per sensori e attuatori funzionanti sulla frequenza 433mhz, già largamente diffusi sul mercato.
La dashboard è costruita usando interamente tecnologie per il Web e rilasciata sotto licenza MIT, open source.
Persino l’unità di controllo, che gestisce la comunicazione seriale con il gateway di trasmissione radio (un arduino connesso a dei moduli radio operanti a 433mhz) è realizzato in Javascript e basato su Node.js.

Node.js garantisce alte performance e un supporto multipiattaforma: Windows, Mac, Linux. Quindi se sul vostro sistema è possibile installare Node.js ed il suo gestore di pacchetti NPM, allora il software può tranquillamente essere installato velocemente ed eseguito senza alcun problema.

Sulla pagina git ufficiale del progetto è presente la documentazione che meglio spiega come effettuare l’installazione sui vari OS e le relative dipendenze necessarie.
Sulla pagina dedicata all’Hardware invece, una panoramica sui moduli radio consigliati e i dispositivi radio con cui il software è compatibile.
Sono molti i dispositivi radio con cui è possibile interagire, prese telecomandate, sensori di movimento piroelettrici e sensori per porte e finestre magnetici.

La peculiarità del progetto, oltre a garantire una pratica dashboard di controllo, in linea con le guidelines di google sul Material Design, è quella di aver la possibilità di sviluppare parallelamente un sistema che si appoggi alle API offerte da iot-433mhz, per estenderne le capacità o personalizzarne i casi d’uso.
Ogni singola API è documentata sulla repository ufficiale. L’interazione è immediata e da poco sono stati introdotti i webHooks, componenti che similmente alle API, estendono le capacità del sistema, permettono di registrare una URL all’interno del sistema stesso e far si che venga richiamata al verificarsi di un evento.

Un’altra feature interessante sono le notifiche Telegram. Telegram è uno dei pochi client di messaggistica che permette la creazione di Bot automatici. Ogni istanza di iot-433mhz installata su un PC è in grado di comunicare con un unico back-end che gestisce per l’appunto l’interazione con il bot telegram. Attivare le notifiche telegram per il proprio account è semplice, basta andare nelle Impostazioni copiare la stringa che appare e incollarla al bot @my_iot_bot. Dunque ogniqualvolta un’allarme armata scatterà, il sistema attraverso il bot di telegram lo farà sapere all’utente in tempo reale.

Il progetto iot-433mhz è attualmente giunto alla versione 1.0.24, e viene costantemente aggiornata per risolvere bug o introdurre nuove feature.
E’ utilizzabile in “produzione” e si contano già oltre 1000 download (npm), 104 stars e 7 fork. Che non è affatto male considerando si tratti di un progetto nuovo, altamente specifico, pensato per hobbysti e in generale appassionati di automazione e domotica.