Ας γνωρίσουμε το κινητό ρομποτάκι Thymio μέσα από τη χρήση των έξι προ-προγραμματισμένων εφαρμογών του (1ο ΜΕΡΟΣ)

του Νίκου Δαπόντε

A.Εισαγωγή

Όταν έπιασα στα χέρια μου το κινητό ρομποτάκι εδάφους Thymio, για πρώτη φορά πριν από δύο χρόνια, δεν είχα ιδέα για το πώς προγραμματίζεται. Τότε, ενθουσιάστηκα από την πρώτη κιόλας στιγμή που δοκίμασα τις έξι προ-προγραμματισμένες εφαρμογές του. Παίζοντας, μου φανερώθηκε μια μικρή γκάμα  από τις δυνατότητες που τελικά μπορεί να μας προσφέρει αυτό το ρομποτάκι.

Μετά από δυο χρόνια ενασχόλησης μου προγραμματίζοντάς το (https://www.eduportal.gr/el/ ) και μετά από περιστασιακές επιδείξεις του σε φίλους και παιδιά του Δημοτικού στο σπίτι, αποκλειστικά και μόνο με αυτές τις προ-προγραμματισμένες συμπεριφορές, σκέφτηκα να τις παρουσιάσω εδώ κάπως πιο αναλυτικά, με έναν εποπτικό τρόπο και δειλά λίγο πειραματικό.

Για την παρουσίαση τους, χρειαζόμαστε ένα ρομποτάκι Thymio (….προς το παρόν), χωρίς σύνδεση με τον υπολογιστή μας και προφανώς χωρίς καμία γνώση προγραμματισμού. Επιπλέον, μόνο για μία από τις έξι εφαρμογές απαιτείται η χρήση ενός τηλεκοντρόλ είτε το δικό του είτε άλλο διαφόρων εταιρειών (Universal Remote Control One for All) που ενδεχόμενα έχουμε στο σπίτι μας ή αγοράζουμε από το εμπόριο https://www.thymio.org/en:thymioirremote

Θα χρειαστούμε και ορισμένα απλά υλικά – μέσα καθημερινής ζωής όπως για παράδειγμα: Χρωματιστές λωρίδες, χαρτόνια, στυλό, μολύβι, γυάλινο ποτήρι, καθρεφτάκι, μεταλλικά αντικείμενα και …. το χέρι μας. Επιπλέον, για μετρήσεις μικρών αποστάσεων θα μας χρειαστούν ένας χάρακας (ή μετροταινία) και ένα απλό μοιρογνωμόνιο για τη μέτρηση αποστάσεων και γωνιών αντίστοιχα.

Θεωρώ ότι οι μαθητές και οι αρχάριοι, μ’ αυτό τον τρόπο που προτείνουμε, θα εισαχθούν με φυσιολογικό τρόπο στη ρομποτική  πριν περάσουν στον προγραμματισμό του ρομπότ.

B. Οι έξι απλές προ-προγραμματισμένες εφαρμογές του Thymio

Στο πάνω μέρος του Thymio διακρίνουμε πέντε κουμπιά. Το κεντρικό κυκλικό κουμπί και τέσσερα κουμπιά-βέλη γύρω από αυτό.

Σ’ αυτό το βίντεο μπορείτε να παρακολουθήσετε με πιο τρόπο επιλέγουμε τις έξι προ-προγραμματισμένες εφαρμογές.

Σημείωση: Ας μη ξεχνάμε ότι πρώτα επιλέγουμε το επιθυμητό χρώμα και στη συνέχεια πατάμε το ΚΕΝΤΡΙΚΟ κουμπί.

Οι έξι εφαρμογές αντιστοιχούν σε ορισμένα χρώματα (μπλε- κόκκινο …..), συμπεριφορές όπως προσεκτικός-φοβισμένος-περιηγητής-υπάκουος-ερευνητής-φιλικός, και παρουσιάζονται συνοπτικά στον πίνακα:

Ας δούμε από κοντά, μία προς μία, αυτές τις συμπεριφορές.

Β.1. Ο ΜΠΛΕ Thymio: Το ρομποτάκι φωτίζεται μπλε με ένα «λαμπάκι»

Το ρομποτάκι εκτελεί πιστά τις εντολές που του δίνουμε κάθε φορά. Ότι τελικά κάνει το ρομποτάκι θα το λέμε «ΔΡΑΣΕΙΣ του ρομπότ» και αυτές εξαρτώνται από το αν ισχύουν κάποια ΓΕΓΟΝΟΤΑ που εμείς διαμορφώνουμε με κάποιο τρόπο όπως θα δούμε.

Στην περίπτωση που μας ενδιαφέρει εδώ, το ρομποτάκι είναι προγραμματισμένο να συμπεριφέρεται σύμφωνα με τους παρακάτω κανόνες:

Δοκίμασα με τα χτυπήματα των χεριών μου και είχε ενδιαφέρον.

Στη συνέχεια, αναζήτησα άλλους τρόπους ώστε να συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο το ρομποτάκι. Το πιο απλό, που συνηθίζω, είναι το χτύπημα του τραπεζιού ή του πάνω μέρους του ρομπότ. Τώρα δοκίμασα και έναν άλλο τρόπο: Na μιλήσω δυνατά μπροστά στο μικρόφωνο ή να σφυρίξω!

Συνοψίζω:

α) Για το προ-προγραμματισμένο «ΜΠΛΕ Thymio» καταθέτω τη συλλογή τεσσάρων «γεγονότων» που σκέφτηκα:

Χτύπημα χεριών (παλαμάκια)

Χτυπήματα στο πάνω μέρος του ρομπότ

Πιο δυνατά χτυπήματα στο τραπέζι με ένα αντικείμενο

Δυνατή φωνή ή σφύριγμα μπροστά στο μικρόφωνο του Thymio

β) Που οφείλεται αυτή η «ικανότητα» του προ-προγραμματισμένου ρομπότ; Πολύ γενικά, λέμε ότι το ρομποτάκι διαθέτει στο εσωτερικό του μια πολύ μικρή συσκευή που αλλάζει αν του προκαλέσουμε ένα «σοκ» και με βάση αυτό αντιδρά.

Β.2. Ο ΚΟΚΚΙΝΟΣ Thymio: Το ρομποτάκι «κοκκινίζει» με ένα «λαμπάκι»

Το «Φοβισμένο» ρομποτάκι, με αναμμένο το κόκκινο φωτάκι στο πάνω μέρος του, μας προσφέρει αρκετές ενδιαφέρουσες συμπεριφορές και έτσι μαθαίνουμε συγκεκριμένα πράγματα για τους επτά οριζόντιους «αισθητήρες» του Thymio, πέντε στο μπροστινό μέρος του και 2 στο πίσω.

Με αυτούς τους 7 αισθητήρες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα η περισσότερα ρομποτάκια Thymio έτσι ώστε να τα αξιοποιήσουμε σε διάφορα παιχνίδια και να επινοήσουμε δικά μας όπως θα δούμε παρακάτω.

Με τα χέρια μας, aς αναζητήσουμε πρώτα – πρώτα, τις βασικές συμπεριφορές του  «κόκκινου» Thymio.

Αν χτυπήσουμε με το χέρι μας το τραπέζι ή το ρομποτάκι, τότε αυτό … μας απαντάει με έναν χαρακτηριστικό ήχο.

Αν σηκώσουμε λίγο ψηλά το Thymio και το ακουμπήσουμε ξανά κάτω, τότε πάλι «βγάζει» τον ίδιο ήχο.

Αν  με το χέρι μου ανεβοκατεβάζω γρήγορα το Thymio ή το αφήνω να πέσει ελεύθερα και προσεκτικά το πιάσω με το άλλο μου χέρι, τότε ακούω έναν άλλο χαρακτηριστικό ήχο.

Αν πλησιάσω το χέρι μου στο μπροστινό μέρος του Thymio, τότε αυτό οπισθοχωρεί και μου δείχνει το «φόβο» του με έναν ήχο και ανάβει ένα λαμπάκι (LED).

Με το που πλησιάζουμε συνεχώς το χέρι μας στο δεξιό πίσω μέρος του ακίνητου Thymio, τότε αυτό περιστρέφεται και ανάβει ένα λαμπάκι στον πίσω δεξιό αισθητήρα. Αν το απομακρύνουμε, τότε το ρομποτάκι σταματάει. (και κάτι  ανάλογο συμβαίνει αν πλησιάζουμε το χέρι μας στο πίσω αριστερό μέρος)

Αν πλησιάζω το δάχτυλό μου στον κεντρικό αισθητήρα 2, τότε, το ρομποτάκι οπισθοχωρεί

………….

Τελικά, στην περίπτωση του «κόκκινου» Thymio, το ρομποτάκι είναι προγραμματισμένο να συμπεριφέρεται σύμφωνα με ορισμένους κανόνες. Παρακάτω παρουσιάζεται μια λίστα με τους πιο βασικούς:

Ας δούμε μερικά παραδείγματα εφαρμογής του «κόκκινου Thymio»:

Ιδέες για παιχνίδια ή άλλες δραστηριότητες του «κόκκινου Thymio»

(χωρίς προγραμματισμό)

• Να πιλοτάρουν το ρομποτάκι έτσι ώστε να ακολουθεί ένα διάδρομο – «σχηματισμό εμποδίων»
• Να διοργανώνουν αγώνες μεταξύ τους με διάφορες πίστες που σχεδιάζουν τα ίδια τα παιδιά ή παίρνουν ιδέες από άλλους
• Να σχεδιάζουν προσεγγιστικά, μια ευθεία γραμμή, μια γωνία, ένα τετράγωνο ένα τρίγωνο ή άλλα γεωμετρικά σχήματα

Γ. Λίγα λόγια για το ρομποτάκι Thymio            

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 ρομποτάκι προγραμματίζεται σε τέσσερα «ανοιχτά» περιβάλλοντα:

Για παράδειγμα μπορείτε να δείτε τους κώδικες προγραμματισμού στα τέσσερα περιβάλλοντα για το ίδιο ακριβώς πρόβλημα:

Πώς το ρομποτάκι εδάφους μπορεί να διακρίνει τις ανοιχτόχρωμες λωρίδες από τις σκουρόχρωμες, σε τέσσερα προγραμματιστικά περιβάλλοντα;  https://www.eduportal.gr/thymio25/

Ας συνοψίσουμε τα παραπάνω με ένα απλό διάγραμμα:

γ) 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».

Ε. RobotMagic και Thymio: Ένα «ανοιχτό» διαδικτυακό περιβάλλον μελέτης εκπαιδευτικών συστημάτων ρομποτικής

Για να επικοινωνούμε καλύτερα με τους άλλους, αναφορικά με τα εκπαιδευτικά ρομποτάκια, θα ήταν πολύ καλό αν μπορούσαμε  να τα αγγίξουμε, να τα προγραμματίσουμε δηλαδή να τα  γνωρίσουμε από κοντά. Επειδή αυτό δεν είναι πάντα εφικτό, θεωρώ ότι μπορεί ο ενδιαφερόμενος να αναζητήσει δραστηριότητες και κατασκευές φτιαγμένες με άλλα ρομποτάκια με μια αναζήτηση στο διαδίκτυο. Ένας άλλος τρόπος, ιδιαίτερα για όποιον ενδιαφέρεται για τον προγραμματισμό τους,  μπορεί να παρέχεται διαμέσου των «εικονικών» ρομπότ σε περιβάλλοντα 3D που τρέχουν στο διαδίκτυο.

Περνώντας από τέτοια φάση αναζήτησης έπεσα πάνω στο δικτυακό τόπο RobotMagic και μετά από μερικές δοκιμές, κατά καιρούς, αισθάνομαι ότι γνώρισα άλλα συστήματα και λογικές σε δύο περιβάλλοντα:

• το πρώτο είναι σε Blockly, παρόμοιο με το γνωστό σε μένα BLOCKLY για τον προγραμματισμό του κινητού ρομπότ Thymio, και

το δεύτερο σε ταυτόχρονη μετάφραση και εμφάνιση του κώδικα JavaScript στην οθόνη.

Αν επιθυμεί κάποιος, μπορεί να συνδέσει το ρομποτάκι του, ανοιχτού κώδικα ή μη (Arduino, Thymio, Mbot, Scribbler, ΝΧΤ και EV3-Mindstorm, Lego WeDo) με το RobotMagic https://robotmagic.org/media/help/RobotMagicManual.html#h.xemb84qyn0ll

Επίσης, μπορεί να δει projects από άλλους χρήστες για τα παραπάνω ρομποτάκια http://robotmagic.org/gallery

Σύντομα, θα ακολουθήσουν και οι άλλες τέσσερις προ-προγραμματισμένες εφαρμογές του κινητού ρομπότ εδάφους.

Για περισσότερα……..

• https://github.com/aseba-community/aseba/issues/728  H φιλοσοφία κατασκευής και διάδοσης του μικρού προγραμματιζόμενου ρομπότ Thymio
• https://www.thymio.org/en:thymiospecifications     Χαρακτηριστικά του Thymio
• https://www.eduportal.gr/el/ Εδώ αναρτήθηκαν 28 Δραστηριότητες με το ρομποτάκι Thymio
• https://www.tinkercad.com/things/byKYb2r3y8l-thymio-3d-model#/  Η παρουσίαση του Thymio 3D στο περιβάλλον του tinkercad
• https://www.thymio.org/en:thymioirremote Ποια τηλεκοντρόλ Universal του εμπορίου, εκτός από αυτό που μπορείτε να αγοράσετε με το Thymio, είναι συμβατά με Thymio;
• https://www.eduportal.gr/drastiriotites-exikiosis-me-ti-rompotiki-ke-ton-programmatismo-me-to-rompotaki-thymio/ Εισαγωγή  στο κινητό ρομποτάκι Thymio, πρώτη δραστηριότητα
• https://www.eduportal.gr/exoikeiosi-me-toys-orizontioys-aisthitires-eggytitas-toy-thymio-se-aples-efarmoges-anichneysis-empodion-27i-drastiriotita/ Εξοικείωση με τους οριζόντιους «αισθητήρες εγγύτητας» του Thymio σε απλές εφαρμογές ανίχνευσης εμποδίων (27η Δραστηριότητα)
• https://robotmagic.org/lesson_blackcat_1_3  Περιβάλλον στο διαδίκτυο το οποίο μας επιτρέπει να γνωρίσουμε και να προγραμματίσουμε και άλλα ρομποτάκια.