Ας γνωρίσουμε το κινητό ρομποτάκι Thymio μέσα από τη χρήση των έξι προ-προγραμματισμένων εφαρμογών του (……και το 3ο ΜΕΡΟΣ)

Του Νίκου Δαπόντε,

Πρόκειται για τη συνέχεια του 1ου και του 2ου ΜΕΡΟΥΣ όπου έγινε η παρουσίαση των εφαρμογών 1, 2 και 3, 4, δηλαδή του Μπλε, του Κόκκινου, του Κίτρινου και του Μωβ Thymio, χωρίς όμως να μας απασχολεί αυτός καθαυτός ο προγραμματισμός του κινητού ρομπότ.

Εδώ, συνεχίζουμε με το 3ο και τελευταίο ΜΕΡΟΣ με μια σύντομη παρουσίαση των εφαρμογών 5 και 6, όπως φαίνεται στον πίνακα συνοπτικής παρουσίασης των προ-προγραμματισμένων εφαρμογών του Thymio. Ας σημειωθεί ότι αυτά τα προγράμματα είναι αποθηκευμένα στο ρομποτάκι και δεν χρειάζεται να τα φορτώνουμε, απλά τα επιλέγουμε με το πάτημα κουμπιών με τον τρόπο που γνωρίσαμε στα προηγούμενα.

Και αυτή τη φορά θα χρειαστούμε ένα ρομποτάκι (και σε κάποιες περιπτώσεις … δύο Thymio) και τα απαραίτητα για τις μετρήσεις μηκών (υποδεκάμετρο) και γωνιών (γωνιόμετρο). Επιπλέον, θα πρέπει να έχουμε στη διάθεσή μας τα γνωστά χαρτόνια με τα βασικά χρώματα, χρωματιστή κολλητική ταινία του ηλεκτρολόγου (κυρίως μαύρη), σελοτέϊπ χρωματιστά, καθώς και ένα ψαλιδάκι.

Σειρά έχει η εφαρμογή 5 κατά την οποία το ρομποτάκι μας παίρνει ΚΥΑΝΟ (ή γαλάζιο) χρώμα και θα το ονομάζουμε «Thymio ο Ερευνητής».

5η Εφαρμογή.  ΚΥΑΝΟ (ή γαλάζιο) χρώμα του Thymio: Ο Ερευνητής

Πολύ γρήγορα, με τα χέρι μας διαπιστώνουμε ότι τόσο οι οριζόντιοι αισθητήρες (μπροστά κα πίσω) όσο και οι ήχοι (χτυπήματα) που δημιουργούμε δεν παίζουν κανένα ρόλο στη συμπεριφορά του «γαλάζιου» Thymio. Αυτό το κινητό εδάφους, το ρομποτάκι ερευνητής – όπως ονομάστηκε από τους δημιουργούς του – χρησιμοποιεί μόνο τους δύο αισθητήρες εδάφους και μας δίνει την ευκαιρία να πειραματιστούμε τοποθετώντας το σε επιφάνειες διαφορετικών σχημάτων  και χρωμάτων.                                   

Ερώτημα 5.Ι  Πώς συμπεριφέρεται το ρομποτάκι – ερευνητής όταν το αφήσουμε πάνω σε μια χρωματιστή επιφάνεια;

5.Ι-α) Ας ξεκινήσουμε με το Thymio και μια λευκή επιφάνεια, όπως είναι το χαρτί Α4 ή το λευκό χαρτόνι του βιβλιοπωλείου. Διαπιστώνουμε ότι, μόλις το αφήσουμε πάνω του, το ρομποτάκι περιστρέφεται διαρκώς γύρω από την τρύπα – υποδοχής του μαρκαδόρου και μάλιστα πάντα δεξιόστροφα. Το ίδιο ακριβώς συμβαίνει αν χρησιμοποιήσουμε κόκκινο ή πράσινο γυαλιστερό χαρτόνι όπως και πλαστικό.

Επίσης, χωρίς να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις, δεχόμαστε ότι ο ρυθμός περιστροφής του κινητού μας διατηρείται σταθερός.

5.Ι-β) Από την άλλη, δοκιμάζοντας μαύρα χαρτόνια ή πλαστικά, καταλήγουμε ότι το ρομποτάκι κινείται ευθύγραμμα και πάντα μπροστά, με περίπου σταθερό μέτρο της ταχύτητάς του.

Σημείωση: Σε μια περίπτωση, μόνο, συνάντησα μπλε χαρτόνι πάνω στο οποίο το ρομποτάκι γύριζε περίεργα…….

Ας κρατήσουμε το συμπέρασμα: Το ρομποτάκι περιστρέφεται πάνω σε λευκή, κόκκινη, πράσινη … και γενικά ανοιχτόχρωμη επιφάνεια γύρω από το κέντρο του Thymio και κινείται, πάντα μπροστά, πάνω σε ΜΑΥΡΗ επιφάνεια. Θα λέγαμε ότι όποτε το ρομποτάκι – ερευνητής  συναντήσει στο δρόμο του λευκό χρώμα, τότε, το αποφεύγει. Αυτή την έντονη «αντιπάθεια» του τη δείχνει με το να στριφογυρίζει συνεχώς, μια και έτσι έχει……… προγραμματιστεί από τους δημιουργούς του.

Ερώτημα 5.ΙΙ. Πώς μπορούμε να «παγιδεύσουμε» το ρομποτάκι Thymio έτσι ώστε να κινείται διαρκώς εντός μιας μαύρης περιοχής;

Σκέφτομαι ότι η περιοχή παγίδευσης οφείλει να είναι μαύρη μια και μόνο εντός αυτής το ρομποτάκι μπορεί να κινείται ευθύγραμμα. Αν εξωτερικά από αυτήν έχουμε μια λευκή ή κόκκινη περιοχή – πλαίσιο, τότε, μόλις το ρομποτάκι πλησιάσει τη διαχωριστική γραμμή {περιοχής – πλαισίου} στρίβει απότομα και εισέρχεται ξανά στη μαύρη περιοχή. Αυτό το καταφέρνει με τη βοήθεια των «αισθητήρων εδάφους» που διαθέτει, από τη … μάνα του, το Thymio.

Σημείωση: Μια παρουσίαση με ποικίλες πίστες και με ένα «εικονικό» ρομποτάκι Thymio στο περιβάλλον του γνωστού λογισμικού Scratch μπορείτε να δείτε στο Eduportal (https://www.eduportal.gr/thymio-trap/ ).

Για να εξετάσω καλύτερα τη συμπεριφορά του ερευνητή – Thymio, έφτιαξα τις παρακάτω πίστες:

Στην πρώτη φωτογραφία, μια κόκκινη περιοχή πλαισιώνεται από μια μαύρη περιοχή. Αν αφήσω το ρομποτάκι στην εσωτερική περιοχή, τότε, αυτό περιστρέφεται συνεχώς και δεν έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.


Στη δεύτερη φωτογραφία, μια μαύρη ακανόνιστη περιοχή τοποθετείται πάνω σε μια λευκή επιφάνεια. Αυτή τη φορά, αφήνω το ρομποτάκι να κινείται εντός της μαύρης περιοχής και διαπιστώνω ότι «παγιδεύεται» μέσα σ’ αυτήν, γυρίζει διαρκώς αλλά πάντα παραμένει στο εσωτερικό της.

Μετά από αυτά γεννιούνται ιδέες για νέες πίστες και άλλες διατάξεις που μπορούμε εύκολα να δοκιμάσουμε οι ίδιοι στην πράξη και στη συνέχεια αν χρειαστεί να τις τροποποιήσουμε.

 

1. Από το Eduportal μπορείτε να δείτε τον προγραμματισμό του Thymio σε εφαρμογές του τύπου «Ακολουθία Γραμμής»  https://www.eduportal.gr/thymio-24/

2. Από το site της «Κοινότητας του Scratch» παραθέτουμε διάφορες πίστες «Ακολουθίας Γραμμής» για ένα «εικονικό» ρομποτάκι στην οθόνη του υπολογιστή μας:

3. Από το http://thinknaturally.blogspot.gr/2011/03/best-line-follower-arena.html αντλούμε τις παρακάτω δύο φωτογραφίες με πίστες «ακολουθίας γραμμής»:

4. Πειραματισμός με το «γαλάζιο ρομποτάκι» σε απλές πίστες ακολουθίας γραμμής που φτιάχτηκαν με μαύρη ταινία του ηλεκτρολόγου.

6η Εφαρμογή.  Πράσινο χρώμα του Thymio: Ο φιλικός

Μετά από τη γνωριμίας μας με τις πέντε πρώτες προ-προγραμματισμένες εφαρμογές και βασιζόμενοι σ’ αυτές ας θέσουμε δύο βασικά ερωτήματα:

Ερώτημα 6.Ι Ποιες συμπεριφορές του κινητού Thymio, με το πράσινο χρώμα, μπορείς να ανακαλύψεις «ψάχνοντάς» το;

Το ενδιαφέρον μου εντοπίζεται στους αισθητήρες (εγγύτητας ή εδάφους) και στους ενεργοποιητές που προκαλούν διάφορα αντιληπτά στις αισθήσεις μου φαινόμενα (κίνηση, φως, ήχος).

Τοποθετώ το ρομποτάκι μου στο τραπέζι, λίγο μακριά από άλλα αντικείμενα. Σκέφτομαι να ξεκινήσω την «ανίχνευση» της συμπεριφοράς του Thymio πλησιάζοντας έναν – έναν χωριστά και τους εννέα αισθητήρες του με το δάχτυλό μου ή μια λευκή χάρτινη λωρίδα. Πλησιάζω αργά – αργά το δάχτυλό μου στο μπροστινό οριζόντιο αισθητήρα (2), από μια απόσταση (περίπου 10 εκατοστών) και διαπιστώνω ότι μόλις φτάσει στα 6-7 εκατοστά τότε κινείται μπροστά το ρομποτάκι. Απομακρύνω, λίγο, το δάχτυλό μου και το ρομποτάκι ακολουθεί. Στη συνέχεια, πλησιάζω ξανά και κάποια στιγμή το Thymio …… οπισθοχωρεί!

Επαναλαμβάνω τα ίδια για τους αισθητήρες (0, 1, 3, 4) και εύκολα συμπεραίνω ότι το ρομποτάκι στρίβει δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα. Επίσης, δοκιμάζω με ένα άλλο  αντικείμενο μπροστά από όλους μαζί τους αισθητήρες. Μετά από πειραματισμούς οδηγούμε στο γενικό συμπέρασμα ότι, το «πράσινο» ρομποτάκι ακολουθεί την κίνηση του αντικειμένου που βρίσκεται κοντά στο μπροστινό του μέρος.

Στη συνέχεια, δοκίμασα και τους άλλους δύο οριζόντιους αισθητήρες στο πίσω μέρος του κινητού και διαπίστωσα ότι αυτοί παραμένουν ανενεργοί.

Εντελώς τυχαία, ανακάλυψα και κάτι άλλο ενδιαφέρον: μόλις το μπροστινό μέρος του φτάνει στην άκρη του τραπεζιού … σταματάει απότομα, οπότε κατάλαβα ότι στην περίπτωση του πράσινου Thymio είναι προγραμματισμένοι (άρα ενεργοί) και οι δύο αισθητήρες εδάφους. Επίσης, σκέφτηκα ότι το πράσινο ρομποτάκι έχει κάτι κοινό με τον «φοβητσιάρη» κόκκινο Thymio: τους 5 αισθητήρες μπροστά καθώς και τους 2 αισθητήρες εδάφους, που ήδη γνωρίσαμε στην εφαρμογή 2.

Κάποια στιγμή, τελικά,  παρατήρησα και κάτι άλλο που με ενδιέφερε ιδιαίτερα. Μόλις πλησίαζα το χέρι μου στο ρομποτάκι, αργά – αργά, η ταχύτητά του μου φάνηκε μεγάλη, οπότε δοκίμασα να την αλλάξω με τα γνωστά κουμπιά <μπροστά> και <πίσω>: Με χαρά συμπέρανα ότι πράγματι η ταχύτητα του ρομπότ μπορεί να ρυθμίζεται με τη βοήθεια των κουμπιών του Thymio, ανάλογα με τη δραστηριότητα που θέλω να κάνω.

Ας συνοψίσουμε: Το πράσινο ή φιλικό ρομποτάκι

  • Κινείται μπροστά, ακολουθώντας ένα αντικείμενο, μόνο εφόσον αυτό δεν υπερβαίνει μια «κρίσιμη απόσταση» από τον αισθητήρα οπότε και σταματάει
  • Κινείται πίσω, απομακρυνόμενο από ένα αντικείμενο, μόνο εφόσον υπερβαίνει αυτής της «κρίσιμης απόστασης» από τον αισθητήρα
  • Η ταχύτητα του κινητού μπορεί να ρυθμιστεί με τα γνωστά κουμπιά <μπροστά> και <πίσω> του Thymio.

 

1. Το «πράσινο» ρομποτάκι Thymio ακολουθεί ένα αντικείμενο σε διαδρόμους:  Πρόκειται για την πιο απλή δραστηριότητα, αυτή της «οδήγησης» του κινητού ρομπότ σε επιθυμητές διαδρομές, με το να βάζουμε μπροστά του το χέρι μας ή ένα αντικείμενο. Έτσι, μπορούμε να οδηγούμε το «πράσινο» (φιλικό) ρομποτάκι μέσα από ένα διάδρομο ή να το πιλοτάρουμε ώστε να βγει από ένα λαβύρινθο.

2. Ενδιαφέρον έχει η αξιοποίηση του κινητού ρομπότ στο Νηπιαγωγείο όπως παρουσιάζεται σε μια δραστηριότητα με παιδιά στο blog της Σοφίας Νίκα http://sofianipiagogon.blogspot.gr/2016/11/thymio-3.html

Παραθέτω ένα μικρό απόσπασμα από μια διδασκαλία με το Thymio, στο Νηπιαγωγείο Λητής Θεσσαλονίκης :

3.Μια μαύρη περιοχή περιβάλλεται από λευκή. Τι μπορεί να συμβεί αν τοποθετήσουμε στη μαύρη περιοχή δύο ρομποτάκια Thymio, το ένα «γαλάζιο» και το άλλο «πράσινο»;

Γνωρίσαμε ήδη ότι το γαλάζιο ρομποτάκι μπορεί να κινείται ευθύγραμμα μόνο αν βρίσκεται πάνω σε μια μαύρη περιοχή ή γραμμή. Πάνω σε λευκές επιφάνειες γυρίζει διαρκώς γύρω από τον εαυτό του.

Από την άλλη, το πράσινο ρομποτάκι δεν κινείται καθόλου σε μαύρη επιφάνεια και κινείται ευθύγραμμα σε λευκή. Επομένως, θα πρέπει πρώτα να λύσουμε το πρόβλημα: Πώς μπορώ να κάνω το πράσινο ρομποτάκι να κινείται και σε μαύρες επιφάνειες;

Η λύση δίνεται στην πράξη με το να «κολλήσω» ένα λευκό χαρτί στο μπροστινό κάτω μέρος του Thymio έτσι ώστε να καλύπτονται οι δύο αισθητήρες εδάφους οπότε να κινείται και στο μαύρο. Έτσι, το πράσινο κινητό διατηρεί τόσο τη βασική του ιδιότητα να ακολουθεί ένα αντικείμενο όσο και να κινείται εντός της μαύρης περιοχής.

Η πρώτη φωτογραφία δείχνει τα δύο ρομποτάκια πάνω στα πλακάκια του δαπέδου. Μόλις ακούμπησα κάτω το γαλάζιο Thymio, περιστρεφόταν διαρκώς γύρω από τον εαυτό του. Δίπλα σ’ αυτό έβαλα το πράσινο κινητό το οποίο είχε τη γνωστή συμπεριφορά: τη μια πλησίαζε το γαλάζιο όποτε χρειαζόταν και κάπου σταματούσε ενώ άλλες φορές οπισθοχωρούσε. Αυτό συνεχιζόταν αρκετή ώρα…..

Στη δεύτερη φωτογραφία έχουμε και τα δύο κινητά πάνω στη μαύρη περιοχή, ακανόνιστου σχήματος. Το πράσινο, παραμένει διαρκώς «παγιδευμένο μέσα στη περιοχή ακολουθώντας πιστά το γαλάζιο.

Μετά από λίγες δοκιμές, κάποια στιγμή, ήρθε η έκπληξη: το γαλάζιο ρομποτάκι …. πέταξε έξω από την μαύρη επιφάνεια το πράσινο!

Τότε, μου ήρθαν στο μυαλό κάποια βίντεο διαγωνισμού ρομποτικής αγώνων σούμο

όπου δύο ρομποτάκια πάλευαν για το ποιο από τα δύο θα πετούσε το άλλο έξω από ένα δακτύλιο.

Φαντάστηκα, λοιπόν, τα δύο ρομποτάκια Thymio να παλεύουν πάνω στο «μαύρο ρινγκ» με παντοτινό νικητή το γαλάζιο. Και επειδή αυτή η …… «πάλη τύπου σούμο» δεν ήταν στα αναμενόμενα, σκέφτηκα ότι θα πρέπει να επανέλθω και να μελετήσω καλύτερα την περίπτωση.

Λίγα λόγια για το ρομποτάκι Thymio και το δικό μου slogan γι αυτό!             α) Το κινητό ρομποτάκι εδάφους Thymio, γεννήθηκε στο Πολυτεχνείο της Λωζάννης το 2008 ως μια από τις σύγχρονες εναλλακτικές προσεγγίσεις για την εισαγωγή της «Εκπαιδευτικής Ρομποτικής». Γενικά, η φιλοσοφία κατασκευής και διάδοσης του μικρού προγραμματιζόμενου ρομπότ είναι προσανατολισμένη στο πνεύμα του «Open Licenses» σε όλα (hardware-υλικό, software-λογισμικό, documentation-τεκμηρίωση) https://github.com/aseba-community/aseba/issues/728 Πρόσφατα, Ιανουάριος 2018, είχαμε την έκδοση Thymio Version 1.6.0 ( 24.5 MB) που εγκαθίσταται τόσο σε Mac και Windows XP, Windows Vista, Windows 7, 8  και 10 όσο και Linux (Ubuntu  Fedora and OpenSUSE  Raspbian  Arch  Debian Troubleshooting) https://www.thymio.org/en:linuxinstall  

β) Το slogan που ταιριάζει καλύτερα με την αξιοποίηση του κινητού ρομπότThymio

Αυτό που μπορεί να επιδιωχθεί με την «εκπαιδευτική ρομποτική» δεν μπορεί παρά να περνάει από το λεγόμενο «Σπιράλ της Δημιουργικής Σκέψης»


Για περισσότερα……..

Share Button