Laboratorio R02 – Elementi di robotica mobile

Docente

Ing. Paolo Rossetti – Ingegnere Sistemi Informativi e Gestionali, docente all’Università della Svizzera Italiana, autore Robotica educativa con Thymio e presidente associazione La forma del cuore. 

Proposta

Partecipa ad una settimana intensiva sulla robotica mobile utilizzando il robot educativo Thymio

La robotica è una ambito di studi che cresce d’importanza di anno in anno. È anche una materia che piace agli studenti a tutti i livelli, dalla scuola materna alla scuola superiore. Lo scopo dell’apprendimento della robotica varia a seconda della fascia d’età. Per i bambini piccoli, i robot possono essere un giocattolo educativo; per gli studenti delle scuole medie e superiori, la robotica può aumentare la motivazione degli studenti a studiare STEM (scienza, tecnologia, ingegneria, matematica); a livello di preparazione al lavoro o all’università, gli studenti possono imparare come la fisica, la matematica e l’informatica che studiano possono essere applicate a progetti di ingegneria pratica; infine, gli studenti universitari e laureati di livello superiore si preparano a carriere nella robotica. 

In una settimana partiremo dalle basi, vedremo come funzionano alcuni sensori presenti sui robot mobili e a programmarli.

Affronteremo il tema del controllo con le macchine a stati finiti per poi comprendere come muoversi nel mondo reale e ci introdurremo al mondo del Machine Learning. 

Andiamo oltre il gioco e le prove di programmazione per tentativi ed errori, ma non ci aspettiamo che gli studenti siano in grado di progettare e costruire robot,  e nemmeno algoritmi robotici che svolgono compiti nel mondo reale.

La presentazione degli algoritmi senza matematica e ingegneria avanzata è necessariamente semplificata, ma crediamo che i concetti e gli algoritmi della robotica possano essere appresi e apprezzati a questo livello, e possano servire da ponte per lo studio della robotica che affronteranno eventualmente in ambito universitario senza intimorirli.

Obiettivi

  • Introdurre al mondo della robotica mobile e dei concetti di sensore, attuatore, macchina a stati finiti, programmazione sequenziale e ad eventi, teoria del controllo
  • Fornire competenze digitali utili per la conduzione e per la progettazione di laboratori di robotica educativa inclusiva; 
  • favorire l’orientamento professionale dei giovani per valorizzarne le aspirazioni personali, gli interessi e gli stili di apprendimento, nonché per aiutarli a sviluppare la capacità di scegliere autonomamente e consapevolmente mostrando approcci pedagogici ad alta intensità tecnologica 
  • offrire agli studenti opportunità di crescita personale, attraverso un’esperienza extrascolastica che contribuisca a svilupparne il senso di responsabilità 
  • favorire una comunicazione intergenerazionale, gettando le basi per uno mutuo scambio di esperienze e una crescita reciproca 

Dal 23 agosto al 27 agosto 2021 – 32 ore

5 giorni — dal mattino alle 9 alle 12:30 e il pomeriggio dalle 13:30 alle 16.00 

Il progetto è  rivolto a 12 studentesse e studenti delle scuole secondarie di secondo grado appassionati di robotica o desiderosi di comprendere se questa disciplina possa aver spazio nella propria formazione, pronti a darsi da fare e con voglia di imparare.

Cosa Serve

Avere a disposizione un computer portatile e saperlo usare. Conoscenze di base di programmazione e di matematica (algebra, trigonometria, calcolo, matrici e probabilità) che comunque avremo modo di rivedere assieme nel caso.

Cosa faremo e cosa impareremo

Avremo a disposizione un robot Thymio per ogni partecipante e affronteremo insieme questi temi:

  • Cosa sono i robot e il loro impiego attuale e nel breve termine
  • Fondamenti di robotica
  • Sensori
  • Escape room Thymio
  • Robotica mobile e Thymio
  • Programmazione a eventi
  • Programmazione a blocchi con Scratch
  • Programmazione a eventi con linguaggio Aseba
  • Controllo
  • Comportamenti reattivi e macchine a stati finiti
  • Teoria del controllo
  • Sfide collaborative
  • Muoversi nel mondo reale
  • Evitare gli ostacoli

Il progetto è finanziabile al 100% dalla scuola o anche in percentuale minore, ricorreremo in questo secondo caso alla richiesta di un contributo economico dei partecipanti a copertura dei costi per poter dar seguito al progetto.

Comprende docenza, noleggio 12 robot e attrezzatura, 2 libri materiale didattico “Il robot Thymio” e “Thymio e Scratch” edito da Stripes Edizioni per ogni partecipante, e organizzazione, utilizzo degli spazi e delle attrezzature, sanificazione.

I pasti sono a carico dei partecipanti.