Quando se trata de programar robôs reais, as coisas ficam muito caras, muito rapidamente.

"Os robôs são implacáveis, "diz o Dr. Jeffrey McGough, professor de matemática e ciências da computação na Escola de Minas e Tecnologia de Dakota do Sul. "E a manutenção de robôs é dolorosa."

Os alunos que aprendem a programar robôs autônomos costumam passar mais tempo consertando-os depois de danificados como resultado de erros de codificação do que aprendendo a programar de fato. Um robô programado incorretamente pode saltar de uma mesa ou bater em uma parede, exigindo horas de trabalho de reparo prático, McGough diz.

McGough começou a procurar currículo e / ou software para ensinar programação de robôs a seus alunos há sete anos. Ele rapidamente percebeu que havia pouca coisa disponível. Ele experimentou um aspirador de robô Roomba, mas os custos de manutenção aumentaram rapidamente.

Eventualmente, McGough concebeu o Simulador RoboScience, que se tornou um projeto de design sênior para um grupo de veteranos de suas minas de ciência da computação durante o ano letivo de 2017-2018.

McGough diz que o nível K-12 de programação de robótica já tem um currículo adequado disponível para as escolas. E embora existam pacotes de simuladores no mercado para alunos do ensino médio, eles tendem a ser excessivamente caros. O programa menos caro que McGough encontrou no mercado com preço de $ 3, 000 por aluno. "Meu objetivo era criar algo mais acessível, " ele diz.

O Simulador RoboScience será um programa de simulação de código aberto que as universidades podem usar gratuitamente, incluindo um portal online, livros didáticos gratuitos e software básico de robótica.

Na tela do computador, o programa Simulador RoboScience parece um pouco com um videogame rudimentar, com um esboço simples de um "robô" movendo-se através de vários obstáculos. O Simulador RoboScience permite que novos programadores resolvam os problemas de um programa, assistindo a simulação de um robô autônomo em uma tela, antes de aplicá-lo a uma máquina real. Pode começar com algo tão simples como programar um robô para fazer uma figura 8 na tela. Se a programação não estiver correta, e o robô se lança na "parede" em vez disso, não há mal nenhum. O aluno simplesmente recomeça a codificação do computador.

McGough diz que os alunos aprendem programação em um ritmo muito mais rápido com um programa de simulação do que com um robô real. Erros de programação em um simulador podem ser facilmente corrigidos. Os alunos também poderão usar os simuladores em casa, o que aumenta a quantidade de tempo que eles podem experimentar com a programação.

A equipe de alunos do RoboScience Simulation começou do zero no início do ano acadêmico, pondo de lado as tentativas de programação anteriores. "Eles começaram do zero - do zero, "McGough diz." Descrevi o que queria ver, e eles descobriram como construí-lo. E eles projetaram corretamente porque são nossos alunos. "

A equipe registrou cerca de 1, 000 horas juntos e cerca de 200 por aluno no Simulador RoboScience.

McGough espera dar aulas usando os materiais do curso do Simulador RoboScience no outono de 2018. No verão de 2019, pode estar pronto para ser testado em outro ambiente universitário. E em 2020, ele espera que esteja disponível para todos.