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Dalla robotica educativa alla robotica creativa

Mentre nella Robotica Educativa, i robot vengono costruiti sulla base di modelli già dati,  utilizzando dei kit con i pezzi da assemblare, nella Robotica creativa, l’oggetto viene “pensato”, “creato” e “progettato” dal bambino, per poi essere costruito, programmato e, se necessario, stampato in alcune sue parti con la stampante 3D.
Utilizzando il microcontrollore Ide Arduino: il bambino ha la possibilità di apprendere giocando, di costruirsi il proprio “giocattolo intelligente” connettendo sensori, attuatori (LED, motori, ecc.) e facendogli eseguire piccoli automatismi (dal movimento all’illuminazione, alla ventilazione, ecc.), programmandone infine il funzionamento al computer con S4A, la versione di Scratch dedicata ad Arduino.

Arduino è una scheda elettronica di piccole dimensioni con un microcontrollore e circuiteria di contorno, utile per creare rapidamente prototipi e per scopi hobbistici e didattici.
Con Arduino si possono realizzare in maniera relativamente rapida e semplice piccoli dispositivi come controllori di luci, di velocità per motori, sensori di luce, temperatura e umidità e molti altri progetti che utilizzano sensori, attuatori e comunicazione con altri dispositivi. È fornito di un semplice ambiente di sviluppo integrato per la programmazione.
Tutto il software a corredo è libero, e gli schemi circuitali sono distribuiti come hardware libero.

arduino

Tinkering e robotica creativa
Per tinkering si intende quella metodologia di educazione informale adottata e promossa dall’Exploratorium di San Francisco (L’Exploratorium di San Francisco è un museo interattivo, dedicato interamente alla scienza),vicina alla cultura maker con la quale i partecipanti sperimentano in modo alternativo la scienza, la tecnologia, l’ingegneria, l’arte e la matematica: e’ una mentalita’ ed allo stesso tempo una sperimentazione giocosa per affrontare e risolvere i problemi attraverso l’esperienza diretta e la scoperta di come possono interagire e funzionare, anche diversamente dal solito, gli oggetti che ci circondano.

Il tinkering è pensare con le mani ed imparare facendo, dando priorità assoluta all’esperienza pratica, alla creatività e alla collaborazione rielaborando la tecnologia esistente per costruire sistemi che funzionano.
Le attività di Tinkering usano oggetti di diverso tipo: ad esempio motori, circuiti, tubi, lampadine, campanelli, interruttori, ruote, ingranaggi, leve, spine, cestelli, utensili e una miriade di materiali come plastiche, carte, legno, film metallici, fili, piume e tante tante altre cose.
• costruire oggetti di diverso tipo ad esempio cose che volano, girano, disegnano, si illuminano;
• smontare e reinventare apparati tecnologici;
• creare meccanismi e sistemi che funzionano;
• riusare cose e materiali per nuovi scopi;
• cambiare le idee e le proprie conoscenze a partire dall’esperienza diretta e costruirne di nuove su
quelle precedenti;
• intraprendere un progetto personale.
http://www.indire.it/progetto/maker-a-scuola/primaria-3d/
http://fablabsondrio.it/index.php

S4A (Scratch for Arduino)
Il software S4A è una modifica di Scratch che permette la semplice programmazione della piattaforma open source Arduino. Esso fornisce blocchi aggiuntivi per la gestione di sensori e attuatori collegati ad Arduino.

s4a

I blocchi di S4A per interagire con Arduino:

blocchi S4A

Proposte per un laboratorio di robotica creativa:

  • Costruzione di un semaforo “intelligente” con Arduino e con la stampante 3D e S4A
    1) Disegno del semaforo in 3D con il programma Sketchup, software gratuito per la modellazione 3D di facile utilizzo in cui gli strumenti tecnici sono ridotti al minimo e la terminologia è molto semplificata.

 

semaforo
2) Stampa del semaforo con la stampante 3D del nostro laboratorio informatico: https://youtu.be/NHpn5XFdyxQ
3) Connessione al semaforo della scheda Arduino programmandone il funzionamento al computer con S4A, (una versione di Scratch dedicata ad Arduino): grazie ad una fotoresistenza posta in prossimità degli incroci verrà rilevato l’arrivo dei robot sulla strada e verrà data loro la precedenza (semaforo verde). Una volta effettuato il passaggio il semaforo tornerà al rosso: https://youtu.be/uDF2G8uPhTI


codice semaforo

  • Costruzione di un piccolo robot con la scheda arduino, la stampante 3D e S4A

 

robot
1) Il telaio e le ruote possono essere disegnati e poi stampati con la stampante 3D
2) Assemblaggio dei pezzi

 

Assemblaggio
3) Collegamento dei 2 servomotori alla scheda Arduino e loro programmazione con S4A

 

motori

 

Articolo relativo ai percorsi descritti sulla rivista Bricks del ·22 marzo 2015: “Digital makers alla primaria: dalla robotica educativa alla robotica creativa”

 

*Per gli associati è disponibile nell’ area associati della piattaforma Moodle “I corsi di Rinascimente il modulo “Laboratorio di robotica creativa” con slide e videotutorial che spiegano in modo completo, passo-passo, la costruzione e la programmazione del semaforo e del robottino. Nel Forum dedicato al laboratorio è possibile altresì chiedere maggiori informazioni o approfondimenti.

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