Sociale robot

'Sociale robot' is een vakoverschrijdend STEM-project voor de eerste graad secundair onderwijs. In een aantal modules gaan leerlingen aan de slag om zelf een sociale robot te ontwerpen, te programmeren en te bouwen.

Leerlingen denken na over hoe hun robot zal communiceren en op welke omgevingsfactoren - zoals licht, geluid, beweging - hij zal reageren. Het ontwerpen en grafisch programmeren van de robot doen ze in een simulator. De fysieke robot bouwen ze met herbruikbaar materiaal. Het wordt nog leuker als ze de robot een persoonlijke toets geven. Ze kunnen zich hierin op een creatieve manier uitleven. Gebruikmakend van een microcontrollerplatform, sensoren en actuatoren en hun eigen code voltooien ze hun sociale robot.

Het wetenschappelijk onderzoek

Sociale robotica is een interdisciplinair domein, of hoort het te zijn. Een sociale robot interageert immers met zijn omgeving en met de mensen die erin vertoeven.

De robot moet efficiënt zijn in het vervullen van zijn taken, maar moet ook aangenaam zijn in omgang. Bij het maken van een robot denkt men best in een interdisciplinair team na over het ontwerp, zowel hardware- als softwarematig. Er is kennis nodig over verschillende domeinen: het gedrag van mensen wanneer ze interageren met een robot, de technische kant van een robot, de esthetiek …

Dankzij de ontwikkelingen in de robotica en het onderzoek naar de interactie tussen mens en robot zal er op het vlak van sociale robots meer mogelijk worden in de toekomst. Dankzij artificiële intelligentie (AI) kan een robot emoties uit gezichtsuitdrukkingen en stemintonatie afleiden. AI kan ook gebruikt worden om een robot te leren wat sociale interactie is. Helaas zijn er niet altijd voldoende voorbeelden voorhanden van de interactie tussen robots en mensen. Dat betekent dat de vooruitgang die geboekt wordt in het domein van AI, bepalend is voor de vorderingen binnen de sociale robotica.


Sociale robots

Sociale robots zijn niet meer weg te denken uit onze samenleving en worden in uiteenlopende gedaantes ingezet voor verschillende doelgroepen.

In de zorgsector worden robots al gebruikt om bejaarden gezelschap te houden en sociaal contact te stimuleren. Voor kinderen zijn er dan weer talloze 'speelmaatjes' op de markt, waar men zich sterk kan aan gaan hechten. Ook gezinnen hebben steeds vaker een personal assistant in huis die taken kan overnemen en door de mogelijke interactie deel wordt van het gezin.

In het project is er ruimte voor een discussie over de plaats en (morele) impact van sociale robots in onze maatschappij.

Programmeren met de simulator

Binnen dit project werken de leerlingen met de Dwenguino-simulator, ontworpen voor iedereen die op zoek is naar een eerste (grafische) programmeerervaring.

De programmeeromgeving is een uitgebreide vorm van Google Blockly met programmeerblokken die op verschillende abstractieniveaus werden gedefinieerd zodat leerlingen op hun eigen tempo kunnen leren.

De leerlingen ontwerpen een robot in de simulator door een aantal bouwblokken te selecteren en op het robotontwerp te slepen. Deze virtuele robot wordt vervolgens aangestuurd door met goedgekozen programmeerblokken een algoritme te ontwerpen en uit te voeren. Dankzij de simulator kan het testen en het debuggen efficiënt verlopen.

Nieuwsgierige leerlingen kunnen in de simulator de overeenkomstige tekstuele code ontdekken.

Computationeel denken

Het bouwen en het vormgeven van de robot passen zeer goed binnen de lessen techniek en plastische opvoeding.

De verschillende modules zijn zo ontwikkeld dat ze goed aansluiten bij de nieuwe eindtermen voor de eerste graad secundair onderwijs, namelijk de transversale eindtermen digitale competentie en de eindtermen technologie.

Binnen dit project werken de leerlingen met het Dwenguino microcontrollerplatform dat geïntegreerd is in de simulator.

Tijdens het programmeer- en bouwproces komen verschillende aspecten van computationeel denken aan bod. Door grafisch te programmeren in de simulator hebben leerlingen op een laagdrempelige manier kennisgemaakt met de universele concepten van programmeren. Nadien kunnen ze gemakkelijk overschakelen naar andere programmeertalen.

Ons leermateriaal

Aan het laden...

Er zijn geen leerpaden beschikbaar met uw voorkeuren.

Bestanden

description
Collage sociale robots Download De robots op deze foto zijn realisaties van leerlingen van de eerste graad van het secundair onderwijs of zijn prototypes.​
description
Constructiekit voor 'Sociale Robot'-project Download ​Wil jij dat jouw leerlingen ook een sociale robot ontwerpen en bouwen? Dat kan via de constructiekit van Dwengovzw. Op de figuur ontdek je de huidige samenstelling van de constructiekit. Geïnteresseerd? Contacteer ons via e-mail of vind meer informatie op deze projectpagina.
description
Van project naar eindtermen Download De eintermen waaraan gewerkt kan worden, worden gelinkt aan de verschillende fasen van het 'Sociale Robot'-project.​
description
Emotiemachine (onvolledig) - Computationeel denken (unplugged activiteit) Download ​Unplugged activiteit
description
Emotiemachine (opdracht) - Computationeel denken (unplugged activiteit) Download Unplugged activiteit​
description
Emotiemachine (volledig) - Computationeel denken (unplugged activiteit) Download Unplugged activiteit​
description
Emotiemachine met led-matrix - Computationeel denken (unplugged activiteit) Download unplugged activiteit​
description
Ficheboekje voor leerkrachten Download ​De gebundelde fiches waarin het gebruik van de Dwenguino en van de sensoren en actuatoren uit de doeken wordt gedaan.
description
Fiches voor de leerlingen Download In deze fiches wordt het gebruik van de Dwenguino en van de sensoren en actuatoren uit de doeken gedaan.​
description
Maak een gezicht - Computationeel denken (unplugged activiteit) Download Unplugged activiteit​
description
Opgaven van opdrachten in de MOOC Download ​Een overzicht van de programmeeroefeningen in de MOOC
description
Poster 'Sociale Robot'-project Download De poster geeft de verschillende aspecten van het project weer.​
description
Handleiding 'Hallo robot!' Download Met dit lesboekje breng je je eigen sociale robot tot leven.​
Het lesmateriaal wordt ter beschikking gesteld overeenkomstig de voorwaarden van een Creative Commons BY-SA licentie.

Partners