donderdag 26 maart 2015

AERobot: An introduction to a new low-cost educational robot


Samenvatting

Wetenschappers van Harvard University hebben een robot ontwikkeld die de leerlingen van het middelbaar gaat helpen programmeren, genaamd de AERobot. Deze kost nog geen tien euro.

Mike Rubenstein werd begin vorig jaar uitgedaagd om goedkope robotsystemen voor het onderwijs te ontwikkelen, dit in het kader van de AFRON Challenge waar het tevens de hoofdprijs heeft gewonnen. Dientengevolge ontwikkelde hij de AERobot (=affordable education robot) voor 8, 60 euro. Zijn doel is om een breed publiek kinderen aan te zetten om te kiezen voor technologie-, wetenschaps-, of ingenieursstudies. Dit meent hij te bereiken door de leerlingen zelfstandig te laten werken met de robot, al spelend en ontdekkend.

Wat is nu de functie van deze AERobot? Deze robot kan een aantal bewegingen maken. Gezien het feit dat de AERobot verscheidene bewegingen kan maken, maakt dat de leerlingen het kunnen programmeren. Hij beweegt zich voor- als achteruit, draait, detecteert licht, volgt lijnen en randen en kan zelfs afstanden meten met behulp van infraroodlicht. 

Hoe gaat dat nu allemaal in zijn werking? De AERobot is gebouwd met een pick & placemachine. Dit zijn machines die bepaalde handelingen uitvoeren zoals het oppakken, het verplaatsen en het positioneren van een product. Vibratiemotoren staan op hun beurt in voor de bewegingen, dit was dan ook goedkoper. Dankzij een USB-poort kan de AERobot gestuurd en opgeladen worden via de computer.



Kritische reflectie

Voordelen

  • Creëert zelfstandigheid waardoor de motivatie van de leerlingen stijgt. Deze zelfstandigheid wil ook zeggen dat de leerlingen zelf sturing geven aan het AERobot, hun eigen inbreng wordt veel groter omdat ze creatiever kunnen omgaan met programmeren. 

  • De digitale competenties van de leerlingen worden gestimuleerd.
  • De leerkracht krijgt hierdoor meer tijd voor de voorbereiding van andere onderwerpen binnen informatica.
  • Gezien het feit dat de AERobot nog geen tien euro kost, is het voor een school ook niet financieel moeilijk om er een aantal aan te kopen. 


Nadelen

  • Mijns inziens wordt hier de rol van de leerkracht buitenspel gezet. De leerlingen hebben het programmeren in eigen handen. De leerkracht kan buiten de orde in het klaslokaal handhaven, niets doen.

  • Tevens moet de leerkracht zelf op de hoogte worden gebracht van het reilen en zeilen van de AERobot. Er wordt dus een zekere competentie verwacht van de leerkrachten waaruit dus nascholing onontbeerlijk is. Puur vanuit het standpunt van de leerkracht gekeken, wil dit ook wel zeggen dat men effectief deze wijze van lesgeven, de educational robot, steunt. 

  • Wat als er zich een technisch probleem voordoet? De leerkracht moet dan kunnen inspringen en de draad kunnen oppakken. Dit zal niet altijd even makkelijk zijn gezien het feit dat de leerlingen elk individueel aan het programmeren zijn. Dit kost dan tijd en moeite voor de leerkracht als voor de leerlingen.

Om even mijn standpunt over het AERobot te specificeren, wil ik duiden op het motiverend element dat deze robot met zich meebrengt. In meerdere vakken hebben wij geleerd dat het autonoom handelen van een leerling de motivatie verhoogt. Dit is mijns inziens het belangrijkste. Desalniettemin wil dit niet zeggen dat het gebruik van zulk apparatuur perfect in orde is. Er kunnen zich altijd technische problemen voordoen, niet elke leerkracht is even happig naar nieuwe technologieën en dit kan er wel eens voor zorgen dat de AERobot zijn doel verliest.

Referenties


Rubenstein, M., Cimino, B. en Nagpal, R., AERobot: an affordable education robothttps://sites.google.com/site/affordableeducationrobot/home. (consultatie 26 november 2015)

http://nl.m.wikipedia.org/wiki/Pick_and_place(consultatie 26 november 2015)

Wyss Institute, AERobot (affordable education robot), http://wyss.harvard.edu/viewpage/539(consultatie 26 november 2015)

Aaron, E. en Edward, L., The effects of intructors' autonomy support and students' autonomous motivation on learning organic chemistry: A seld-determination theory perspective, 2000,http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1098-237X(200011)84:6%3C740::AID-SCE4%3E3.0.CO;2-3/abstract(consultatie 26 november 2015)

1 opmerking:

  1. Beste Kübra,

    Met veel interesse las ik je artikel over de AERobot. Europa heeft m.i. een eigen tegenhanger van de AERobot, namelijk de Thymio II, gecombineerd met het eind 2014 ontwikkelde educatief pakket “Inirobot”.

    Waar de Thymio II iets duurder is in aanschaf (je kan deze aankopen voor € 124,99 per stuk, inclusief Franse BTW, exclusief transportkosten, tegenover de $ 11 voor de AERobot), is deze wel veel gebruiksvriendelijker met meer mogelijkheden. Samen met het softwarepakket van Thymio II zelf en educatief pakket “Inirobot” zou deze opensource robot rechtstreeks zijn intrede in de Europese scholen kunnen maken. Beide robots kunnen zo op het eerste zicht hetzelfde doel nastreven, namelijk een eenvoudige instap creëren in de robot-wereld en kinderen warm maken voor deze technologie tegen een lage kostprijs.

    Net zoals de AERobot is niet alleen de software opensource (LGPL-licentie), maar ook de hardware (CC BY-SA 3.0). Om dit te kunnen realiseren worden ook de schema's van de hardware gepubliceerd en wordt de hardware verkocht aan “kostprijs” (d.h. de kosten voor materiaal, productie en management, niet de kosten voor distributie).

    Persoonlijk vind ik het geweldig dat je met deze Thymio II meteen ook Lego kan integreren en zo in een oneindige wereld van mogelijkheden terecht komt. Het spreekt voor zich dat dit – zeker bij kinderen – een aanzienlijk voordeel oplevert: de robot kan zo onmiddellijk aanknopen bij de door hen gekende Lego-wereld.

    Het softwarepakket Inirobot is ontworpen door pedagogen en voorziet in een hele serie aan activiteiten die ongeveer 45 minuten duren – één lesuur. Ook het softwarepakket Inirobot zit onder CC BY-SA3.0 licentie. Inirobot werd intitieel ontwikkel door de ploeg van Flowers Inria (Thomas Guitard, Didier Roy et Pierre-Yves Oudeyer).

    Toch blijft de discussie open. Het grote verschil tussen de door jou aangehaalde AERobot en de hier beschreven Thymio II lijkt mij de prijsklasse. Dankzij (of is het ondanks) de lage euro blijft het verschil in prijs tussen beide robots ongeveer 1:10. Gelet op het prijsverschil blijft de AERobot veel democratischer dan de Thymio II. Maar de vraag rijst of dit voordeel opweegt tegenover de (op het eerste zicht) veel uitgebreidere mogelijkheden van de Thymio II, voor een nog steeds zeer democratische prijs.

    De kracht van AERobot lijkt mij dan ook vooral te zijn dat men de robottechnologie tot het minimum herleidt, tegen een absoluut minimale kost. Ik vraag me wel af of de AERobot zijn doel niet voorbijschiet, doordat deze beperkt is in mogelijkheden en er door de low-budget benadering niet zo “kindvriendelijk” uitziet.

    Of met andere woorden: tot hoever moeten we technologie strippen om toch het doel m.n. zoveel mogelijk kinderen laten kennismaken met robot-technologie te bereiken?

    Met vriendelijke groeten,

    Jeroen De Schryver

    Bronnen:

    De Vos, M., “IniRobot, un kit pour découvrir la robotique et l’informatique”, http://www.inria.fr/actualite/actualites-inria/inirobot-kit-robotique-pedagogique, 16 oktober 2014, geconsulteerd op 27 maart 2015.

    Generationrobots, “Thymio II”, http://www.generationrobots.com/en/179-thymio-2 , geconsulteerd op 27 maart 2015.

    Inria Flowers, “Dessine-moi un robot”, “Des contenus pédagogiques pour la découverte de la robotique”, http://dm1r.fr/ressources/activites/ , geconsulteerd op 27 maart 2015.

    Mazzari, V., “Projet Inirobot : le Thymio II fait son entrée dans les écoles”, op
    http://www.generationrobots.com/blog/fr/2014/11/projet-inirobot-le-thymio-ii-fait-son-entree-dans-les-ecoles/ , geconsulteerd op 27 maart 2015.

    Thymio, www.thymio.org en https://aseba.wikidot.com/en:thymiophilosophy , geconsulteerd op 27 maart 2015.

    Licenties:
    CC BY-SA3.0: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, geconsulteerd op 27 maart 2015.
    LGPL: http://www.gnu.org/copyleft/lesser.html, geconsulteerd op 27 maart 2015.

    BeantwoordenVerwijderen