Otevřená Roberta - Open Roberta

Otevřená Roberta
Paradigmaudálost-řízený, rozkazovací způsob
NavrhlBeate Jost, Reihard Budde, Thorsten Leimbach, Achim Kapusta
VývojářFraunhofer IAIS, oddělení mediálního inženýrství
Poprvé se objevil2013; před 7 lety (2013) (test) 2014; před 6 lety (2014) (oficiální)
Stabilní uvolnění
2.0 / 11. října 2016; Před 4 lety (2016-10-11)
Psací disciplínadynamický
Jazyk implementaceJáva, JavaScript, html (NEPO)
OSWindows, Linux, iOS
Licence Licence Apache 2
webová stránkawww.open-roberta.org
Ovlivněno
Poškrábat, Blokovaně

Otevřená Roberta je název projektu v rámci německé vzdělávací iniciativy „Roberta — Learning with robots“, iniciovaného Fraunhofer IAIS, což je institut patřící do Fraunhoferova společnost. S Open Roberta Fraunhofer IAIS se snaží povzbudit děti ke kódování pomocí robotů, jako jsou Lego Mindstorms a další programovatelné hardwarové systémy, jako je Arduino, BBC micro: bit a Calliope mini. The Mrak - přístup laboratoře Open Roberta má za cíl zjednodušit programovací koncepty a usnadnit učitelům a školám výuku kódování.[1] Otevřená Roberta je zdarma a nevyžaduje žádnou instalaci. Projekt byl původně založen za 1 mil. EUR společností Google.org.[2][3]

Otevřete laboratoř Roberta

Otevřete laboratoř Roberta

Open Roberta Lab je cloudové programovací prostředí a je uživatelsky orientovaným middlewarem v řetězci bitů softwaru a firmwaru, díky nimž robot pracuje v prostředí učebny.[4] Toto prostředí umožňuje programovat dětem a mladým lidem bez technických znalostí LEGO MINDSTORMS [5] EV3 a NXT robot, stejně jako Arduino založený robot Bot'n Roll ONE A,[6] BBC micro: bit,[7] a Calliope mini.[8] Od verze 2.3.0 lze pomocí Open Roberta programovat také mikrobardy B-O-B-3 a od verze 3.0 mikrobardy Arduino Uno, Arduino Nano a Arduino Mega. K programování motorů, senzorů a cihel EV3 je k dispozici celá řada různých programových bloků.[9] Otevřená laboratoř Roberta využívá přístup vizuální programování. Tento přístup usnadňuje, zejména pro začátečníky bez zkušeností, naučit se kódovat. Jako cloudové programovací prostředí není nutná žádná instalace operační systém (Mac OS, Windows, Linux) a lze použít hardwarové zařízení počítače.[10][11]Jednou z výhod Open Roberta Lab je, že jej lze použít s jakýmkoli zařízením (PC, tablet, smartphone); jen a webový prohlížeč je potřeba. Laboratoř lze používat bez registrace a není potřeba žádný uživatelský účet. Od verze 2.2.1 je pro robot LEGO MINDSTORMS EV3 oficiálně podporován operační systém EV3dev založený na Linuxu. Open Roberta Lab je k dispozici v následujících jazycích: katalánština, čeština, dánština, holandština, angličtina, finština, francouzština, němčina, italština, polština, portugalština, ruština, španělština a turečtina.

Open source komunita

Programovací platforma Open Roberta Lab je otevřený zdroj rozvinutý.[12] Oba software stejně jako vývojové nástroje open source jsou k dispozici na serveru Fraunhoferova společnost. Vývojový tým ve Fraunhoferu spolupracuje s učiteli a odborníky na vzdělávání ze sítě Roberta. Do vývoje jsou proto zapojeny také univerzity a studenti. Měla by se zaměřit zejména na studentky - hlavní zásadu projektu Roberta.

Programovací jazyk NEPO®

Program NEPO Hello World

NEPO je bezplatný meta programovací jazyk s otevřeným zdrojovým kódem, který mohou používat studenti, vědci, učitelé a další zainteresované osoby v laboratoři Open Roberta Lab. NEPO překládá do nového snadného programování online (nebo jednoduše OTEVŘÍT zpětné čtení). NEPO je název grafického programovacího jazyka a jeho propojené vrstvy hardwarového připojení. NEPO využívá volně dostupné Blokovaně knihovna. Kromě toho v rámci NEPO existují další funkce a vylepšení, které byly upraveny pro Open Roberta. Programovací paradigma NEPO je inspirováno Poškrábat, který vyvinula Massachusetts Institute of Technology. Blok NEPO vždy představuje a zapouzdřuje určitou funkčnost robota. Sada funkcí bloků může být snadno rozpoznána prostřednictvím přidružené kategorie bloků, například »senzory«. Programování pomocí NEPO se řídí jednoduchým principem. Bloky jsou vzájemně propojeny a robot je provede podle jejich pořadí. Tento princip se nazývá „sekvenční operace“.

Kategorie bloků NEPO

Všechny dostupné bloky jsou uvedeny a kategorizovány jako Akce, Senzory, Ovládání, Logika, Matematika, Text, Barvy, Proměnné, Funkce a Masáže, jak je uvedeno v tabulce níže.

KategoriePoznámky  KategoriePoznámky
 AkceZahrnuje bloky pro robota, který má být proveden přímo.   TextZahrnuje bloky pro psaní řetězců na displeji robota.
 SenzoryObsahuje bloky pro všechny standardní senzory systému EV3. BarvyStandardní barevné bloky pro porovnání vstupů senzorů.
 ŘízeníZahrnuje bloky pro řízení sekvence programu. Kategorie zahrnuje následující bloky: If .. do, If .. do .. else, repeat donekonečna, opakovat .. krát, počkat .. ms, počkat až .. ProměnnéLze definovat lokální a globální proměnné.
 LogikaPomocí bloků »logiky« lze vytvořit podmínky. S touto podmínkou můžete vzájemně propojit stavy, hodnoty a události. FunkceLze definovat funkce se vstupními a výstupními parametry.
 MatematikaMatematické operátory a bloky parametrů. ZprávyZahrnuje bloky pro odesílání a přijímání masáží Bluetooth.
 SeznamZahrnuje bloky pro vytvoření seznamu a pro vyhledávání nebo třídění prvků seznamu. spuštění programuKaždý program začíná tímto blokem. Tento blok je vždy k dispozici v pracovním prostoru.

NEPO vstupní / výstupní konektor

NEPO typ kontroluje vstupní konektory

V závislosti na bloku lze do bloku předat různé hodnoty. Typ hodnoty lze identifikovat podle barevných sloučenin (nazývaných včetně »konektorů«) bloku. V kapitole »kategorie bloku« vidíte různé hodnoty, které blok může mít. Tyto bloky lze připojit, pouze pokud se barvy vstupního a výstupního konektoru shodují.

Blok může volitelně také předat hodnotu jinému bloku. Tyto bloky mají barevné výstupní konektory. Tyto bloky lze připojit pouze v případě, že jsou barvy vstupního a výstupního konektoru stejné.

NEPO kontrola typu výstupních konektorů

Celkem existuje šest typů vstupu a výstupu v rámci NEPO. Tyto typy mohou mít následující hodnoty:

  • Logická hodnota (světle modrá)
  • Číslo (tmavě modrá)
  • Řetězec / text (zelený)
  • Barva (žlutá)
  • Seznam (fialový)
  • Připojení (růžové)

Otevřete simulátor Roberta

Otevřená Roberta 2D simulace kolového robota

Od verze beta 1.3.0 nabízí Open Roberta Lab také simulační prostředí. Toto je simulace modelu dvourozměrného robota vybaveného dvěma koly (diferenciální pohon ). K programování simulovaného robota lze použít také programovací jazyk NEPO. Simulovaný 2D model zahrnuje simulaci ultrazvukového senzoru, dotykového senzoru, barevného senzoru a zobrazení LED. Kromě toho lze zvolit různá prostředí. Od verze beta 1.4.0 lze bloky NEPO použít beze změn pro 2D simulaci a skutečného robota.

Otevřete Galerii Roberta

Od verze 2.3.0 je k dispozici „Galerie“, která uživatelům umožňuje sdílet své vlastní programy se všemi ostatními. Přihlášení uživatelé s ověřeným účtem mohou sdílet své programy kliknutím na možnost „Upravit“ na řádku nabídek a následným kliknutím na bod nabídky „Moje programy“. V následujícím přehledu programů uložených online pak stačí kliknout na ikonu galerie na pravé straně.

Chcete-li načíst program z Galerie, uživatelé - přihlášeni nebo ne - poklepejte na vybraný program a poté si mohou prohlédnout, změnit nebo stáhnout jeho obsah.

Integrované systémy

SystémProgramovací jazykFirmware
LEGO Mindstorms EV3JAVA, Python, C / C ++leJOS, EV3dev, c4ev3
LEGO Mindstoms NXTNení přesně C (NXC)originální LEGO
Calliope miniC ++Micro: Bit runtime
mikro: bitMicroPythonMicro: Bit runtime
NAOKrajtapůvodní NAO
Bot'n RollC ++Knihovny Arduino + Bot'n Roll
EdisonMicroPythonpůvodní Edison
WeDo2JASON Stackmaschineoriginální Lego
Arduino Uno / Nano / MegaC / C ++původní Arduino

Dějiny

Open Roberta je technologickým rozšířením „konceptu Roberta“. Roberta (zkratka: „Roberta - učení s roboty“) je vzdělávací iniciativa společnosti Fraunhofer založená v roce 2002 Německé ministerstvo školství a výzkumu. Od roku 2002 se kurzů Roberta zúčastnilo přes 350 000 studentů.

Ocenění

Open Roberta získala ocenění „Bundessieger 2015“ při výzvě „Německo Land of Ideas“ v kategorii vzdělávání.[13] V roce 2016 získala Open Roberta cenu bitkom „d-elina“ v profesionální kategorii.[14]

Reference

  1. ^ „Otevřená Roberta - webový přístup k vizuálnímu programování skutečných vzdělávacích robotů“. Tidsskrift. Citováno 29. prosince 2019.
  2. ^ Berkler, Katrin. „Pressemitteilung vom 24.03.2015“. Fraunhofer. Citováno 29. prosince 2019.
  3. ^ „„ Otevřená Roberta “- Fraunhofer, Google a LEGO Education lassen die Roboter los“. Blog o produktech Google. Citováno 29. prosince 2019.
  4. ^ Williams, Elliot. „Open Robots with Open Roberta“. Hackaday. Citováno 29. prosince 2019.
  5. ^ Willner-Giwerc, Sara. „Open Roberta: a review“. Lego Engineering. Citováno 29. prosince 2019.
  6. ^ „Bot'n Roll ONE a Robot“.
  7. ^ „Micro: bit Foundation je globální nezisková organizace, která vyvíjí vynález s technologickou zábavou pro každého!“. microbit.org. Citováno 2016-11-16.
  8. ^ „CALLIOPE | Domů“. calliope.cc. Citováno 2016-11-16.
  9. ^ Geek v Sydney
  10. ^ „Otevřená laboratoř Roberta“ Archivováno 2015-06-25 na Wayback Machine
  11. ^ Jost, B., Ketterl, M., Budde, R., Leimbach, T. Prostředí grafického programování pro vzdělávací roboty: Otevřít Roberta - ještě další?, na IEEE International Symposium on Multimedia (ISM), prosinec 2014
  12. ^ Sawers, Paul. „S Open Roberta chce Google pomoci německým školním dětem naučit se programovat pomocí robotů“. Další web. Citováno 29. prosince 2019.
  13. ^ Německo Země nápadů Archivováno 08.12.2015 na Wayback Machine
  14. ^ Streim, Andreasi. „Bitkom zeichnet beste E-Learning-Projekte aus“. bitkom. Citováno 29. prosince 2019.

externí odkazy