Si riparte con i robot Lego a scuola!

Alpharex…Ed arrivano i nuovissimi kit NXT 2.0, raddoppiando la dotazione di ogni classe e dando l'opportunità di costruire tanti nuovi robot.
Benvenuti nello spazio dedicato al laboratorio di Robotica e Informatica “Robot @School”per l'anno scolastico 2010-2011 (terza edizione!!).  BUON DIVERTAPPRENDIMENTO!!!

Proposto da PortaleRagazzi nell’ambito dei progetti e percorsi formativi dell'Assessorato all'Educazione del Comune di Firenze de “Le Chiavi della Città ”, il laboratorio consiste nella costruzione con Lego® Mindstorms NXT di piccoli robot e nella programmazione dei loro comportamenti usando il computer.

Per il terzo anno consecutivo, PortaleRagazzi propone l'attività di laboratorio di robotica con Lego Mindstorms NXT, un gioco di costruzioni ad elevato contenuto tecnologico, che offre la possibilità di imparare a conoscere alcuni dei principi basilari delle nuove tecnologie adottate nella costruzione dei robot, riproducendo attraverso sensori di vario tipo e piccoli motori elettrici, comportamenti e rappresentazioni della realtà.

Quest'anno il kit di materiale fornito in dotazione alle classi raddoppia!! Ciascuna classe riceverà il kit Education ed un secondo kit completo di espansione NXT 2.0, con il nuovo Color Sensor e la possibilità di costruire tanti nuovi robot.

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Questo spazio è stato pensato come il luogo all’interno del quale gli alunni e gli insegnanti partecipanti al progetto potranno trovare materiale di riferimento per l’attività di laboratorio; come luogo di confronto e condivisione delle esperienze acquisite PortaleRagazzi propone la community We-P .



Cos’è’ Lego® Mindstorms NXT?

Intorno al mattoncino programmabile NXT viene costruito il robot utilizzando il Lego (in particolare si usano componenti Lego Technic); il “mattoncino” programmabile NXT è il “cervello” del robot, ad esso vengono collegati sensori di vario tipo (ad ultrasuoni, di luce, di temperatura, di contatto, ecc…), in modo tale da consentire al robot di percepire l’ambiente circostante ed adottare dei comportamenti conseguenti; i comportamenti sono definiti da programmi realizzati su PC con il software in dotazione e trasferiti nella memoria di NXT. Quest'anno con l'introduzione di NXT 2.0 è disponibile anche il nuovissimo sensore di colore.

nxt_sensors.jpg

Il mattoncino programmabile NXT, i sensori ed i motori elettrici

 

L’attuazione dei comportamenti programmati avviene attraverso dei piccoli servomotori elettrici, anch’essi collegati al “mattoncino” programmabile, che assemblati nel robot possono consentirne ad esempio lo spostamento su ruote o su cingoli, o di muovere arti meccanici per compiere azioni di vario tipo.

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Le fasi del progetto

1)Conoscere Mindstorms NXT

L’esperienza ha inizio con due lezioni durante le quali le classi e gli insegnanti coinvolti sono accompagnati in un percorso guidato che porterà alla costruzione di due veicoli in grado di muoversi nell’ambiente in modo autonomo (NXT 9797 e Shooterbot). Durante la costruzione di questi veicoli viene spiegato e verificato il funzionamento dei sensori (suono, luce, colore, ultrasuoni e contatto), il loro impiego e la loro programmazione.

nxt_robot.jpg

NXT 9797

La programmazione può avvenire attraverso due modalità:

  • – programmi comportamentali semplici per introdurre il funzionamento dei sensori e dei motori; si realizzano direttamente sul “mattoncino” NXT usando i quattro pulsanti ed il display;

– programmi più complessi che consentono il completo controllo delle caratteristiche dei sensori e dei motori attraverso cicli di programmazione complessi che si effettuano al computer usando il software NXT. Durante questa fase gli alunni prenderanno confidenza con i componenti del Lego Technic per la realizzazione di dispositivi elettromeccanici.


  • Con Mindstorms NXT 2.0 si aggiunge una nuovo interessante ambito di programmazione, il Datalogging, che consente ai robot di memorizzare i valori delle grandezze misurate dai sensori e poi trasferirli al computer per l'analisi e la rappresentazione grafica, oppure trasferirli ad un altro robot per istruirlo ad eseguire determinate azioni.


2)Progettare e costruire un robot

Durante questa fase gli alunni dovranno sviluppare in autonomia un robot più complesso e potranno scegliere fra due soluzioni diverse:

– scegliere di costruire uno dei sette diversi robot di cui Mindstorms NXT fornisce sia le istruzioni di assemblaggio che il programma completo (Spike, AlphaRex o RoboArm con il kit NXT e AlphaRex2.0, Shooterbot, Color Sorter o Robogator con il kit 2.0), oppure uno dei tanti robot proposti dal sito Lego (http://mindstorms.lego.com ) o dei tantissimi proposti dal sito www.nxtprograms.com ;

  • – inventare, costruire e programmare un robot completamente nuovo.


 

 

3) Condividere le esperienze

Durante le varie fasi del progetto PortaleRagazzi ospiterà in questa sezione tante idee e curiosità per fornire spunti realizzativi diversi alle classi; quest'ultime saranno invece chiamate a realizzare disegni dei progetti, fotografie e fimalti dei robot in azione, il diario di bordo dell'attività, ecc… E condividere tutto pubblicando i lavori nella community We-P.

Laboratorio di Robotica e Informatica inserito ne “Le Chiavi della Città” 2010/2011 (Cod.122)

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Area download

Di seguito è possibile scaricare i file in formato pdf con le istruzioni di montaggio di tre robot usando il kit NXT; la costruzione può essere portata avanti contemporaneamente da gruppi diversi che costruiscono parti diverse dello stesso robot. Le istruzioni per la costruzione dei robot NXT 2.0 sono invece contenuti nel CDROM in dotazione del kit.
 

Suggerimenti per l'asseblaggio AlphaRex

1. Gamba destra (pp. 1÷17)
2. Gamba sinistra (pp.18÷35)
3. Inserimento motori nelle gambe (pp. 36÷48)
4. Corpo (pp.50÷78)
5. Assemblaggio corpo/gambe e collegamenti (pp. 79÷81)
6. Testa (pp.82÷85)
7. Braccio sinistro (pp.86÷91)
8. Braccio destro (pp. 92÷97)
9. Completamento (pp. 81÷101)

Le fasi 1, 2, 4, 6, 7 e 8 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 5 richiede il completamento di 3 e 4; la fase 9 richiede il completamento di tutte le precedenti.

 

pdf.pngGuida Assemblaggio AlphaRex (8,5 MB) zip.png File di programmazione


 

Suggerimenti per l'assemblaggio di RoboArm
1. Piattaforma I (pp. 1÷17)
2. Piattaforma II (pp. 18÷32)
3. Piattaforma III (pp. 33÷47)
4. Piattaforma IV (pp. 48÷57)
5. Supporti per le palline colorate (pp. 58÷61 x2)
6. “Mano” meccanica (pp. 62÷72)
7. Completamento (pp. 73÷82)

Le fasi 1, 2, 5 e 6 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 4 richiede il completamento di 3; la fase 7 richiede il completamento di tutte le precedenti.

pdf.png Guida Assemblaggio RoboArm (8,4 MB) zip.png File di programmazione

 


 

Suggerimento per l'assemblaggio di Spike
1. Corpo (pp.1÷8)
2. Parte anteriore (pp. 9÷16)
3. Assemblaggio corpo/parte anteriore (pp. 17÷21)
4. Zampe (pp. 22÷37)
5. Coda retrattile I (pp. 38÷51)
6. Coda retrattile II (pp. 52÷66)
7. Completamento (pp. 67÷74)

Le fasi 1, 2, 5 e 6 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 4

pdf.pngGuida Assemblaggio Spike (6,2 MB) zip.png File di programmazione


pdf.pngNXT Guida rapida di utilizzo

 


Scheda di progetto

ROBOT @ SCHOOL (Cod. 119) – Le Chiavi della Città 2010/2011

destinatari scuola primaria 4e e 5e classi + insegnanti (F), scuola secondaria di 1° grado classi + Insegnanti (F)

referente Assessorato all'Educazione del Comune di Firenze, Attività Educative e Formative
tel. 055 262 5686
programma predisposto da PortaleRagazzi – Ente Cassa di Risparmio di Firenze, in collaborazione con l’Assessorato all'Educazione
sede Via Bufalini, 6
telefono PortaleRagazzi – Ente C.R.F. 055 5384856
e-mail/sito web info@portaleragazzi.it, www.portaleragazzi.it

Prosegue per il terzo anno consecutivo il progetto di robotica a scuola con Lego® Mindstorms Education di Portale Ragazzi, arricchendo il kit in dotazione per le classi ed introducendo un nuovo strumento di condivisione dell'esperienza, la nuova Community We-P per ragazzi.
Lego Mindstorms Education è un gioco di costruzioni ad elevato contenuto tecnologico, ideato per scopi educativi interdisciplinari che riprende pienamente il concetto di costruzionismo introdotto da Papert, secondo cui il processo di apprendimento è un processo di costruzione di rappresentazioni più o meno corrette e funzionali del mondo con cui si interagisce: imparare, cioè, alcuni dei principi basilari delle nuove tecnologie (adottate anche nella costruzione dei robot), riproducendo attraverso sensori di vario tipo e piccoli motori elettrici, comportamenti e rappresentazioni della realtà.


Alle classi viene proposto un laboratorio adatto alle attività didattiche di scienze, tecnica, matematica ed informatica; gli alunni impareranno a progettare, costruire e programmare piccoli robot,  potranno inoltre condividere e confrontare on-line i risultati ottenuti con alunni di altre scuole, pubblicando le proprie realizzazioni nella nuova Community we-p di Portale Ragazzi.
Gli insegnanti avranno inoltre occasione di approfondire le proprie conoscenze nel contesto delle nuove tecnologie e proporre nuovi percorsi come integrazione del Piano dell’Offerta Formativa della scuola.
Il percorso si propone di fornire un nuovo tipo di approccio alle nuove tecnologie ed all’uso del computer attraverso l’insegnamento dei principi elementari della robotica, del funzionamento dei sensori e della programmazione dei comportamenti del robot.

Obiettivi per le classi

– Sviluppare la capacità di integrazione tra gli alunni tramite la partecipazione a particolari attività di classe (sviluppare le capacità di rapporto con i compagni e gli adulti per la realizzazione di un obiettivo comune).
– Sviluppare la capacità di recepire, ampliando le modalità di esplorazione ai fini cognitivi.
– Promuovere la condivisione on-line dei risultati imparando a mettersi in rete attraverso le nuove tecnologie del web 2.0.

L’iniziativa è così articolata

per gli insegnanti
Un incontro preliminare di 2 ore con gli insegnanti per la presentazione del percorso e l'introduzione al materiale impiegato, l’acquisizione delle prime nozioni in merito alle modalità di interazione con www.portaleragazzi.it e la nuova Community we-p per il tutoraggio, la raccolta e la pubblicazione del materiale realizzati.
Due incontri di 2 ore per la formazione degli insegnanti e l'approfondimento dell'utilizzo dei kit che verranno impiegati con gli alunni.
relatori Stefano Errico
sede CRED Ausilioteca – Assessorato all’Educazione
periodo novembre 2010
orario 17.00 – 19.00

per le classi
Successivamente ai due incontri di formazione per gli insegnanti, il laboratorio scolastico si articolerà successivamente per lo sviluppo di robot più sofisticati in base al numero di ore curriculari a discrezione di scuola e insegnanti. E' prevista la presenza dell'operatore in classe per 4 incontri di due ore: due incontri iniziali per supportare l'insegnante nell'avvio dell'attività con gli alunni e due incontri da concordare per il supporto in itinere e la conclusione del progetto.
relatori Stefano Errico
sede i laboratori si svolgono in classe e nell’aula di informatica della scuola; è necessario il collegamento ad internet.
periodo novembre 2010 – maggio 2011
orario scolastico, da concordare con gli insegnanti

materiale e documentazione
Materiale Lego Mindstorms Education e documentazione on-line su www.portaleragazzi.it

Indicazioni particolari

E' prevista una giornata conclusiva durante la quale tutte le classi partecipanti presenteranno i robot realizzati. L’attività è prevista per un numero massimo di 12 classi.