Robotique mobile avec Scratch : comment intégrer les Scratch, Arduino et Bluetooth

Pendant longtemps, nous avons lutté avec la tâche de créer une stratégie simple, peu coûteux, plateforme-indépendant, fiable et stable de l’intégration de Scratch et Arduino de telle sorte que vous pourriez utiliser Scratch pour enseigner les principes et la programmation de robots mobiles (y compris les voitures et les promeneurs) aux enfants d’âge scolaire moyen.

Dans cette stratégie, nous avons posé les conditions suivantes :

• Être fondées sur des plates-formes ouvertes et libres, ou au moins des plateformes disponibles sans frais, avec une communauté de développeurs étendu et fiable ;
• Exécuter au moins sous Linux et préférentiellement sur les, PC x86 et Raspberry Pi ;
• Prise en charge extensible, état de la technique Scratch dialectes comme le MIT Scratch 2 et SNAP! ;
• Soutenir la communication sans fil avec faible coûts plates-formes robotiques/Physical Computing comme Arduino en utilisant un canal de communication sans fil peu coûteux tels que Bluetooth, fiable utilisable sans confiture de communication dans une salle de classe au moins 15 différents groupes qui travaillent sur le même temps sur différents projets reliant au moins 15 différents ordinateurs ;
• Être stable et suffisamment fiable pour pouvoir être utilisé dans la famille de programmation ateliers et classes de robotique de l’école ;
• Être assez simple pour être maîtrisées par les enseignants avec peu de formation en informatique.

La réponse à cette quête semble être simple: «prendre un ordinateur avec une égratignure 2.0 ou un clin d’oeil ! installation, télécharger et installer un des divers zéro pour Arduino interfaces qui sont disponibles sur Internet, prenez un Arduino avec Firmata, coller un module Bluetooth dessus et, PAF!, vous courez!"

Lorsque nous avons commencé à essayer, voici plus d’un an, nous avons vite découvert que, même si la majorité de l’information requise est plus ou moins disponible sur l’Internet, la plupart des obstacles résidence dans les détails : parfois une Scratch 2.0 Offline installation sur Linux a réussi, parfois pas ; Communication Bluetooth obstinément refusée de travailler pour un module et, comme par magie, tout à coup a travaillé avec un autre module avec exactement les mêmes spécifications et ainsi de suite.

Nous avons donc décidé d’être scientifique et d’aller à la terre de chacun des problèmes rencontrés, comprendre et résoudre et produire un ensemble de tutoriels qui sont simples et assez pour l’instituteur avec certaine expérience de l’informatique ou le Parent intéressé à la technologie qui veut commencer à enseigner la base visual-programmation robotique ou Physical Computing aux enfants à l’aide de plates-formes ouvertes clair.

Nous sommes arrivés avec 4 Tutoriels qui attaquent chacun des problèmes majeurs que nous avons rencontrés. Ces didacticiels non seulement décrivent exactement ce qui doit être fait et pourquoi, nous discutons également lorsque vous devez faire toutes les étapes et quand vous pouvez omettre certains. Nous expliquons par ailleurs, dans un langage simple, pourquoi quelque chose doit être fait de telle façon et pas autrement.

Ils sont ici :

1. Comment faire pour installer l’éditeur hors ligne Scratch 2 MIT sur Linux
2. Comment faire pour installer la Communication Scratch/Arduino
3. Comment configurer votre Bluetooth Module pour la Communication entre zéro et Arduino
4. Robotique mobile avec Scratch : préparer votre PC Linux, Arduino et Scratch pour communiquer sans fil via Bluetooth

Si vous voulez voir ce que nous faisons, nous avons un blog où nous mettons certaines des expériences qui ont pour résultat de ce travail. Les postes sont en Portugais, mais ils sont plein d’images et de vidéos qui parlent d’eux-mêmes.

Voici deux exemples de postes de robots mobiles axée sur le Scratch. Nous avons construit la plupart d'entre eux à l’aide de kits de construction en plastique faible coût avec la grosses vis. L’idée était de matériaux de construction de test qui pourraient être utilisés en classe et qui pourrait être manipulé facilement et rapidement par les enfants, afin qu’ils puissent faire un petit génie et construire les modèles tout eux-mêmes au cours de classes (au lieu d’utiliser les plates-formes robotiques ready-to-run à faible impact sur l’éducation). Nous avons commencé avec différents kits disponibles sur eBay et s’est terminée par un matériau de construction destinées aux écoles appelés ATTO Educacional:

• Une voiture Bluetooth Scratchy
• Le marcheur de cintre revisité avec Scratch

L’intention de ce blog est de recueillir des idées pour des projets qui peuvent être utiles dans le contexte d’une classe de robotique ou d’atelier pour les enfants. Nous espérons bientôt avoir des projets les plus prometteurs dans cette catégorie de valider avec eux et sur notre site Web.

L’informatique à l’Initiative de l’école

Dans le cadre de notre Computing à l’initiative de l’école (http://www.computacaonaescola.ufsc.br), nous courons ateliers familiaux soit dans le cadre des programmes scolaires ou de façon indépendante. Les ateliers sont adressent aux enfants (6-14 ans) accompagnés d’un parent (ou quelconque membre adulte de la famille ou un ami).

Au cours des participants à l’atelier apprendre comment implémenter un petit projet à zéro. Nous choisissons des projets où apprendre à programmer implique le mouvement simple et regarde les commandes ainsi que les événements, les instructions conditionnelles et boucles à l’aide de la télédétection également des commandes et des opérateurs. Alors qu’il enseignait au programme, nous présentons aussi des notions de calcul comme une compréhension de l’algorithmique problèmes (énoncé du problème, l’exécution et test de cycle), de la collaboration sous forme de programmation en binôme, mais aussi la compréhension qu’un programme d’ordinateur est un ensemble d’instructions détaillées pour être joué.

Nous développons également des unités d’apprentissage pour l’enseignement informatique des programmes scolaires. Nous développons actuellement une zéro jeu programmation 12 heures unité interdisciplinaire pour les écoles élémentaires et une unité de 24-heures sur informatique physique avec SCRATCH et d’un kit Arduino de petit budget pour les écoles secondaires.

C. Gresse von Wangenheim, A. von Wangenheim. Jeu de programmation dans les ateliers familiaux d’enseignement . IEEE Computer Magazine, 47 (8), août 2014. Aussi disponible à [ResearchGate].