Το ρομπότ Thymio

Το thymio είναι ένα μικρό ρομπότ ιδανικό για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Προσφέρει σε ένα ευρύ κοινό τη δυνατότητα να κατανοήσει τα βασικά της ρομποτικής και του προγραμματισμού. Απευθύνεται σε παιδιά από 6 ετών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πάρα πολλές δραστηριότητες. Το ρομπότ Thymio δημιουργήθηκε από το EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) με τη βοήθεια άλλων ερευνητικών ιδρυμάτων και εκπαιδευτικών το 2010.

Έχει εγκατεστημένες 6 προ-προγραμματισμένες λειτουργίες (συμπεριφορές), και η κάθε μία από αυτές αντιστοιχεί σε ένα χρώμα. Κάθε μία από αυτές μπορεί να μας δώσει τη δυνατότητα δημιουργίας πολλών κατασκευών για παιχνίδι και μάθηση. Για παράδειγμα,με την κόκκινη μπορεί να αποφεύγει εμπόδια ή με την πράσινη να ακολουθεί ένα αντικείμενο. Επίσης,με τη γαλάζια μπορεί να κινείται σε μια μαύρη γραμμή και να αντιδράει σε γεγονότα του περιβάλλοντος, πχ αν το πετάξουμε ψηλά. Mπορεί κάποιος εύκολα να πραγματοποιήσει πολλές δραστηριότητες όπως αγώνες ταχύτητας, ζωγραφική, σχεδιασμό γραμμάτων και αριθμών, πίστες με εμπόδια και πολλά άλλα.

Το Thymio μπορεί να προγραμματιστεί με διάφορες γλώσσες προγραμματισμού οι οποίες είναι ελεύθερου κώδικα και μέσω διάφορων πλατφορμών (Linux, Windows and Mac OS). Με τον έλεγχο των εξαρτημάτων του μπορούμε να το προγραμματίσουμε να κινείται, να αλλάζει χρωματισμούς χάρη στα φώτα που έχει στο πάνω και κάτω μέρος του, να παίζει μουσική και να αντιλαμβάνεται το περιβάλλον του μέσω των αισθητήρων υπέρυθρων που έχει στο μπροστινό, κάτω και πίσω μέρος του. Μπορούμε να δημιουργήσουμε προγράμματα όπου το thymio θα αποφεύγει εμπόδια ή θα κινείται συνεχώς σε μια μαύρη γραμμή και πολλά άλλα (θα τα δούμε στη συνέχεια).

Οι δυνατότητες προγραμματισμού έχουν σχεδιαστεί προσεκτικά από επιστήμονες και καινοτομίες, όπως η παρουσίαση σε πραγματικό χρόνο, ποιό μέρος του προγράμματος εκτελείται και έχει αποδειχθεί ότι όλα αυτά βελτιώνουν την διαδικασία της μάθησης. Αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη με την ασύρματη έκδοση του Thymio, καθώς μπορείτε να αναλύσετε πώς εκτελείται το πρόγραμμα σας σε πραγματικό χρόνο, ενώ το ρομπότ λειτουργεί και κινείται στον χώρο.

Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το μπροστινό και πάνω μέρος του thymio. Στο πάνω μέρος μπορείτε να δείτε στο κέντρο το στρογγυλό κουμπί (Α) και 4 κουμπιά με βέλος που δείχνουν κατεύθυνση (Β). Πίσω από τα κουμπιά, το πράσινο φώς (C) δείχνει πόση μπαταρία απομένει. Στο πίσω πάνω μέρος υπάρχουν φώτα (D). Υπάρχουν παρόμοια φώτα στο κάτω μέρος. Τα μικρά μαύρα ορθογώνια (Ε) είναι αισθητήρες υπέρυθρων που ελέγχουν αν υπάρχει αντικείμενο μπροστά τους. Χρησιμεύουν για να ελέγξουμε αποστάσεις. Υπάρχουν άλλοι δύο στο κάτω μπροστινό μέρος που ελέγχουν αν υπάρχει δάπεδο ή μπορούν να ακολουθήσουν μια μαύρη γραμμή και άλλοι δύο αισθητήρες στο πίσω μέρος του. Τέλος, έχει δύο αισθητήρες κλίσης εδάφους, έναν οριζόντιο και έναν κάθετο αισθητήρα.

Στο πάνω μέρος υπάρχει μια τρύπα στην οποία μπορούμε να βάλουμε ένα μαρκαδόρο και έτσι το thymio σχεδιάζει καθώς κινείται. Μπορούμε με αυτόν τον τρόπο εκτός από αφηρημένα σχέδια να σχεδιάσουμε σχήματα δημιουργώντας κάποιο πρόγραμμα όπως θα δούμε και στις δραστηριότητές μας. Επίσης, Στο πάνω μέρος καθώς και στις ρόδες υπάρχουν υποδοχές για τουβλάκια lego και έτσι να δημιουργήσουμε νέα ρομποτάκια ή κατασκευές.

Οι αισθητήρες είναι αυτοί που κάνουν το thymio να είναι ένα ρομπότ και όχι ένα τηλεκατευθυνόμενο. Αισθάνεται τι γίνεται στο περιβάλλον του και ανάλογα ενεργεί. Για παράδειγμα, όταν αντιληφθεί μια ανηφόρα, με τον αισθητήρα οριζόντιας κλίσης εδάφους, τότε θα επιταχύνει ενώ όταν αντιληφθεί κατηφόρα θα επιβραδύνει. Όταν δει κάποιο εμπόδιο μπροστά του, μέσω των μπροστινών αισθητήρων του, τότε θα οπισθοχωρήσει, αν αντιληφθεί ότι δεν υπάρχει έδαφος από κάτω του, μέσω των αισθητήρων που βρίσκονται στο κάτω μπροστινό μέρος, τότε θα σταματήσει ή θα οπισθοχωρήσει κ.ο.κ.

Τα εξαρτήματα του thymio

Το thymio διαθέτει:

9 αισθητήρες απόστασης / εγγύτητας υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR) με εμβέλεια περίπου στα 10cm
5 κουμπιά αφής
1 επιταχυνσιόμετρο τριών αξόνων
1 αισθητήρα θερμοκρασίας
1 μικρόφωνο (εγγραφή / ανίχνευση ήχων)
1 IR δέκτη για τηλεχειριστήριο
1 μονάδα ασύρματης επικοινωνίας 2.4 GHz protocol 802.15.4.
Ενεργοποιητές: 39 LED για δημιουργία χρωματικών εφέ
2 DC κινητήρες με ρόδες και έλεγχο ταχύτητας με μέγιστη ταχύτητα 14 cm/s
1 μεγάφωνο για αναπαραγωγή ήχων.
Μπαταρία: Li-Po, 3.7V, 1500 mAh επαναφορτιζόμενη μέσω USB, με αυτονομία μεταξύ 3 και 5 ωρών, χρόνο πλήρους φόρτισης 1 έως 2 ώρες.
Διαθέτει μια τρύπα ανάμεσα στους τροχούς για συγκράτηση μαρκαδόρου για να σχεδιάσετε τη διαδρομή κίνησης ή γεωμετρικά σχήματα.
Υποδοχή κάρτας MicroSD (για εγγραφή εσωτερικών δεδομένων, μουσικής ή αποθήκευση προγράμματος).
Ένα άγκιστρο στο πίσω μέρος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τραβήξει ένα ρυμουλκούμενο.
Υποδοχές για προσάρτηση εξωτερικών δομικών στοιχείων / τουβλάκια LEGO.

Επιπρόσθετα χαρακτηριστικά: Βάρος 270 gr, διαστάσεις 11 cm x 11.2 cm x 5.3 cm. (από το http://www.thymio.gr)

Μεταμορφώστε το ρομπότ

Μετατρέψτε το ρομπότ Thymio σε αρκούδα, πιγκουίνο, φάλαινα όρκα, ζόμπι, αράχνη, νυχτερίδα με τη χρήση απλών υλικών όπως το χαρτί και οι μαρκαδόροι. Εκτυπώστε το σχέδιο, κόψτε το, χρωματίστε το, κολήστε το και προγραμματίστε το ρομπότ. Χρησιμοποίησε τουβλάκια LEGO για να κάνεις ένα πλήθος κατασκευών και πειραμάτων με κινητήριο μηχανισμό το ρομπότ Thymio και την φαντασία σου. Δείτε παρακάτω μερικές κατασκευές για να εμπνευστείτε.