Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Vorstellung der neuen Kolumne von Arduino's Massimo Banzi

Fragen Sie jeden Hersteller nach den heißesten Themen, die derzeit in der DIY-Elektronik zu finden sind, und es ist wahrscheinlich, dass die erste Antwort Arduino ist. Seit die ersten Boards im Jahr 2005 gebaut wurden, um Studenten interaktive Designprojekte mit Open-Source-Tools zu ermöglichen, ist die Plattform zu einem weltweiten Phänomen geworden, das die Vorstellungskraft von Machern, Hackern und Künstlern in aller Welt entfacht. Einfach ausgedrückt, ist Arduino in den Macher- und MAKE-Communities enorm. Hier ist ein großartiges Interview, das Dale Dougherty mit Arduino-Mitbegründer Massimo Banzi von MAKE Vol. 1 geführt hat. 32.

Heute freuen wir uns, mitzuteilen, dass Massimo eine monatliche Kolumne für MAKE schreiben wird, die wir "MAKE the Future with Arduino" nennen. Am ersten Dienstag eines jeden Monats wird Massimo seine einzigartige Perspektive auf die Arduino-Plattform einschließlich Insight teilen über die Entwicklung der Boards, neue Produkte und aufregende Projekte für Arduino-Fans zum Teilen und Anpassen. Die erste Kolumne von heute ist eine Vorschau auf ein aufregendes neues Arduino-Produkt, das diese Woche in der Maker Faire Bay Area der Welt vorgestellt wird - der Arduino Robot.

Also, bitte begrüßen Sie Massimo bei MAKE!

–Ken Denmead, MAKE-Redaktionsleiter

Massimo: Nach zwei Jahren harter Arbeit, Experimentieren, Testen und Auf und Ab, freue ich mich, dass unser Roboter bereit ist. Der Arduino Robot wird zum ersten Mal während der Maker Faire Bay Area bei uns leben, wo ich Ihnen seine Funktionen zeigen werde und Sie erfahren können, was er alles kann. Für uns geht es aber nicht nur darum, ein neues Produkt auf den Markt zu bringen. Es ist wichtiger, Ihnen mitzuteilen, wie eine Leidenschaft für das Basteln uns dabei hilft, neue, unerwartete Wege zu erkunden. Deswegen habe ich David Cuartielles, Mitbegründer von Arduino und das Mitglied unseres Teams, das mehr Zeit und Schwitzen damit verbracht hat, gefragt, wie alles passiert ist, weil ich mir sicher bin, dass Sie es genießen werden.


Am Anfang hasste ich Roboter

David: Zwischen 2009 und 2011 leitete ich ein Ausbildungsprojekt im Computer Clubhouse Faro de Orient in Mexiko-Stadt, das vom Centro Cultural de España (dem spanischen Kulturzentrum) in Auftrag gegeben wurde. Meine Aufgabe war es, das Elektronikhandwerk mit Kindern im Alter von 6 bis 18 Jahren ins Computer Clubhouse zu bringen. Zu Beginn habe ich eine Reihe von Workshops über den Bau von Musikinstrumenten abgehalten, die auf dem lokalen Flohmarkt gefunden wurden.

Nachdem sich die Kinder mit Elektronik und Programmierung vertraut gemacht hatten, fragte ich sie nach ihrem Traumprojekt. In dem Workshop befanden sich sowohl Jungen als auch Mädchen, insgesamt etwa 25, und unabhängig von Alter und Geschlecht wollte jeder… Roboter herstellen.

Um ganz ehrlich zu sein, Roboter sind nicht meine Spezialität, oder sie waren damals nicht. Ich war nie wirklich an Dingen interessiert, die für mich bewegte und Aufgaben erledigte. Ich dachte, es gäbe andere interessante Bereiche in der Elektronik als Robotik, aber ich wusste, dass ich den Träumen der Kinder im Clubhaus folgen musste. Es war bald meine Mission, einen einfach zu replizierenden Roboter zu entwerfen, der mit Teilen hergestellt werden konnte, die in Mexiko-Stadt vorhanden sind.

Der Oh_Oh-Roboter für das Clubhaus Faro de Oriente von Xun Yang und David Cuartielles

Ich habe Xun Yang für dieses Projekt angemeldet, damals ein Master-Student in Interaktionsdesign in meinem Labor an der K3, der School of Arts and Communication an der Malmö-Universität. Gemeinsam haben wir einen Roboter entworfen, der leicht von Hand geätzt und hergestellt werden kann. Aber nicht nur das, wir haben eine ganze Reihe von Aktivitäten entwickelt, mit denen die Kinder die Robotik auf unterhaltsame Weise lernen können, vom Bewegen des Roboters bis zum Schreiben von Text mit einem Marker auf den Boden. Wir haben dann das Design Open Source und Arduino-kompatibel gemacht.

Von der Formel 1 zu Bildungsrobotern

Ich habe unsere Arbeit in meinem Forschungsblog dokumentiert und bekam fast sofort eine Antwort von der Robotik-Community. Es ist für mich jetzt interessant, meine Tagebuchnotizen zu lesen und festzustellen, wie sich meine Meinung zu Robotern langsam entwickelt hat. Ich begann zu verstehen, dass Bildungsrobotik für Kinder ein großartiger Einstieg in die Wissenschaft sein kann. Wir haben viel gutes Feedback bekommen, was die Leute in unserem Projekt als großartig empfanden und was wir besser machen könnten. Die Robotik-Community ist lebhaft und die Menschen sind sehr bereit, ihr Wissen zu teilen.

Ich habe viel recherchiert und jedes Buch gekauft, das ich finden konnte. Einer meiner Favoriten ist Almost Human: Roboter denken lassen von Lee Gutkind. Als ich sein Buch las, lernte ich viel über den Hintergrund zeitgenössischer Robotik. Es half mir zu verstehen, was in diesem Bereich am wichtigsten ist. Eine der Geschichten in dem Buch, die mein Interesse erregten, war der Ursprung des RoboCup-Wettbewerbs, um den Verstand der Menschen auf die Herausforderung zu bringen, die bestmögliche Software zur Lösung von Aufgaben zu entwickeln. Die Schöpfer des RoboCup haben sich bei ihren Weltmeisterschaften drei verschiedenen Herausforderungen gestellt:

  • Fußball: Es ist ein Spiel mit gleichen Regeln für alle. Es ist leicht zu verstehen: Roboter verwenden verschiedene Techniken, um einem Ball zu folgen und Tore zu erzielen.
  • Rettung: Eine Aktivität, bei der die konkurrierenden Teams eine labyrinthähnliche Quest lösen müssen, während sie Teile sammeln.
  • Tanz: Ja, Roboter können tanzen.

Eine der vielen interessanten Erfahrungen, die wir während unserer Projektarbeit gemacht haben, betraf ein spanisches Team namens Complubot, das aus zwei Kindern bestand: Nerea und Iván. Zusammen mit ihrem Trainer Eduardo hatten sie an der World Series des RoboCup Junior (für Schüler) in der Kategorie Soccer B teilgenommen und diese gewonnen.

In gewisser Weise gleicht der RoboCup der Formel 1 der Robotik. Jedes Jahr legt die Organisation eine Reihe von Regeln fest, die die Dinge etwas komplexer machen als der vorherige Wettbewerb. Die Teams arbeiten das ganze Jahr über daran, einen schnelleren, leichteren und besseren Roboter mit künstlicher Intelligenz (KI) herzustellen. Eine faszinierende Regel des RoboCup ist, dass jedes Team vor dem Wettbewerb seine Strategie den anderen Teams erklären muss, um zu zeigen, dass sie die Hard- und Software-Designs selbst erstellt haben. Es gibt nichts so Open Source, als Ihre gesamte Tricksammlung vor dem Wettbewerb zu enthüllen. Dabei geht es nicht nur darum, technisch gut zu sein, sondern auch gut zu erklären, wie die Magie geschieht. Können Sie sich ein zwölfjähriges Mädchen vorstellen, das Ihnen erklärt, wie sie zusammen mit ihrem Team einen Roboter mit verteilter Intelligenz gebaut hat, indem sie bis zu vier Arduino Minis und einen Arduino Mega verwendet? Glauben Sie mir, wenn ich sage, es ist eine ziemlich erstaunliche Erfahrung.

Die Profis klopften an die Tür

Als wir uns das erste Mal trafen, hatten Nerea und Iván bereits drei RoboCup-Wettbewerbe gewonnen und waren auf dem Weg zum vierten. Bei einem meiner Besuche in Madrid haben wir uns eine Weile unterhalten, und mir wurde klar, dass wir gemeinsam etwas unternehmen mussten. Sie wurden für Roboter verwendet, die mehrere Prozessoren verwendeten, deren Teile bis zu 4.000 US-Dollar kosteten. Arduino versucht, die Dinge so erschwinglich wie möglich zu machen, damit die Menschen Zugang zu Schulungswerkzeugen erhalten. Daher wurde mein Ziel, einen Roboter zu entwerfen, der den Anforderungen von Complubot zu Arduinos Preisen entspricht.

Ich habe die Idee dem Rest des Arduino-Teams vorgestellt und wir haben angefangen, am Arduino Robot zu arbeiten. Der Codename des Projekts lautete Lottie Lemon, benannt nach einem der Zeichen in der Muppet Show. Anfang 2011 zeichnete ich die erste Platine, die wir von Hand montierten, und wir begannen einen langen Prozess der Iteration von Designs. Als wir den Proof of Concept hatten, übernahm Gianluca Martino, der Hardwareguru von Arduino, die Möglichkeit, mich wieder auf die Software zu konzentrieren.

Ein früher von David Cuartielles entworfener Prototyp des Arduino Robot.

Im folgenden Jahr haben wir viele Veränderungen miterlebt. Jedes Mal, wenn wir einen gefundenen Fehler beheben konnten, hatten wir eine neue Idee für eine Funktion, die den Roboter ein wenig verbessern könnte, ohne den Preis zu beeinträchtigen. Die Steuerplatine durchlief sieben Iterationen, während die Motorplatine neunmal gewechselt wurde. Wir haben sieben verschiedene Versionen des Betriebssystems entwickelt, bis wir einen Weg gefunden haben, von dem wir glauben, dass er den Menschen die beste Einführung in die Robotik geben würde. Am Ende des Prozesses rekrutierten wir Xun wieder für das Team und machten ihn verantwortlich für die Umsetzung einer Reihe von Herausforderungen, mit denen die Menschen die Welt der Robotik erkunden konnten, um Spaß an der grundlegenden Funktionsweise des Roboters zu erlangen Kinder, die uns zu Beginn dieser Geschichte inspiriert haben.

Sehen Sie zu, wie der Arduino Robot eine verbesserte Linie ausführt:


Massimo: In den letzten drei Jahren wechselte David nicht mehr von Robotern, sondern wurde zu einem Amateurroboter mit einem starken Interesse an pädagogischer Robotik. Der Arduino Robot ist das Ergebnis der gemeinsamen Arbeit eines internationalen Teams, das sich mit dem Lernen von Wissenschaftsspaß beschäftigt. Arduino ist jetzt auf Rädern. Komm und reite mit uns!

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