L’articolo di oggi esula decisamente dalle recensioni che vi presentiamo normalmente, ma potrebbe dare il via ad una nuova rubrica legata all’antico motto “ludendo docere” ricordato anche dal compianto Piero Angela nel suo libro “La macchina per pensare (Alla scoperta del cervello)” (Milano, Garzanti, 1983), ovvero insegnare divertendo.
In questo articolo infatti analizzerò non un gioco in scatola, ma un kit per la realizzazione di un robot basato sulla piattaforma Makeblock, che ringrazio enormemente per averci fornito questo kit. Si tratta del Makeblock mBot Ultimate 2.0 un set di costruzione per un robot 10 in 1, pensato per l’apprendimento dei fondamenti di robotica, ingegneria e programmazione.
Chi è Makeblock
Makeblock è stata fondata nel 2013, con l’obiettivo di “aiutare le persone a trasformare le loro idee in realtà e portare l’istruzione a un livello superiore“. La loro missione è quella di fornire soluzioni educative STEAM (Science Technology Engineering Art Mathematics) che accompagnino la crescita della prossima generazione di “problem solvers”, aiutando a sviluppare le competenze essenziali per gli studenti di tutto il mondo.
La didattica STEAM è un metodo di apprendimento interdisciplinare sviluppato negli Stati Uniti con l’obiettivo di avvicinare tutti gli studenti alle discipline matematiche e scientifiche e negli ultimi anni si è diffuso in maniera importante anche nella scuola italiana.
Il primo progetto di Makeblock è stato una campagna Kickstarter che ha collezionato 186.000 dollari. Da quel momento l’azienda è cresciuta sviluppando mBlock Coding Software e producendo diversi kit per la costruzione di robot più o meno sofisticati, che le sono valsi numerosi premi e riconoscimenti e le hanno permesso di stringere importanti collaborazioni.
mBot Ultimate 2.0
Il Kit che ho potuto testare è uno dei più avanzati della vasta gamma del catalogo Makeblocks (https://www.makeblock.com/pages/product) si tratta di un set che permette di costruire ben 10 modelli differenti di robot. È basato su una scheda madre MegaPi compatibile con Arduino e Raspberry Pi, che consente di azionare in maniera sincrona più motori contemporaneamente, regolandone la velocità.
mBot Ultimate può essere programmato attraverso un framework di coding visuale basato su blocchi di cui vi accenno più avanti, oppure con l’IDE Arduino. Può essere programmato anche attraverso il linguaggio Python il che permette di interfacciarlo anche con Raspberry Pi. Questa ampia gamma di strumenti lo rende adatto sia a chi conosce solo i primi rudimenti della programmazione, sia a programmatori esperti che potranno apprezzarne le funzionalità più avanzate.
I materiali
La scatola si presenta sotto forma di valigetta a più strati con inserti (credo in schiuma di polietilene espanso) che presentano fori sagomati che mantengono in perfetto ordine tutti i componenti. Una nota di merito per la scatola di plastica che contiene tutta la minuteria (viti, bulloni, rivetti, ecc): ha un doppio organizer con un coperchio che impedisce lo spostamento del contenuto. Inoltre sotto il coperchio c’è un adesivo con la legenda dei codici dei singoli pezzi, cui si fa riferimento nel manuale.
La maggior parte dei componenti di mBot Ultimate sono in lega di alluminio, per cui a fronte di un’incredibile leggerezza, sono in grado di offrire un’incredibile resistenza. Vi confesso che ad una prima impressione pensavo si trattasse di componenti un po’ troppo leggeri; in realtà tutte le parti anche quelle in plastica, si sono dimostrate incredibilmente resistenti.
L’elenco dei componenti è impressionante: sono presenti oltre 500 pezzi tra cui segnalo: i motori elettrici a 9V da 86 e 135 RPM, la pinza meccanica, oltre alla scheda madre MegaPi, il modulo accelerometro e giroscopio a 3 assi, il sensore ultrasonico per la misura della distanza, un sensore per seguire una linea, la scheda Bluetooth e uno speciale modulo per interfacciarsi con le fotocamere digitali SLR.
In particolare, la MegaPi è una scheda basata su Arduino MEGA 2560 e supporta perfettamente la programmazione con Arduino IDE. MegaPi e può essere suddivisa in 6 aree funzionali, che consentono di collegare vari moduli plug-in, per pilotare motori e sensori e realizzare comunicazioni wireless. È dotata di un’interfaccia USB di tipo B per scaricare programmi e comunicazioni e utilizza il chip USB-seriale CH340G per il collegamento con un PC. La MegaPi oltre che con l’IDE Arduino, può essere programmata attraverso Scratch (ambiente molto usato nelle scuole italiane), Python e Node JS.
Oltre ai pezzi per costruire una delle dieci configurazioni possibili, all’interno troviamo anche un comodissimo cacciavite con punta a doppia testa (a croce e torx) e una piccola chiave per i piccoli bulloni presenti nel kit.
Le istruzioni per il montaggio presentano le informazioni “passo passo” per costruire tre diversi modelli che potremmo definire “di base”. Sul sito del produttore è possibile trovare le indicazioni per le altre configurazioni possibili. All’interno è presente un’appendice con i disegni dei vari componenti in scala 1:1 che risulta utilissima per identificare i pezzi, visto che in alcuni casi hanno forme identiche, ma misure differenti.
Nel complesso siamo di fronte a una confezione che definirei di lusso: con materiali di primissimo livello e organizzata in maniera impeccabile. Mai visto niente di simile, neanche lontanamente paragonabile.
La costruzione
La fase di costruzione, mi ha ricordato tantissimo quando da piccolo giocavo col Meccano. Per questa recensione ho scelto di assemblare il “Robotic Arm Tank”, composto da un telaio cingolato altamente adattabile e da un braccio robotico flessibile: questo robot è pensato per afferrare, sollevare e consegnare oggetti su qualsiasi tipo di terreno.
Come già scritto in precedenza, benché esclusivamente in lingua inglese, le istruzioni a corredo sono davvero precise e impeccabili e se le seguirete in maniera scrupolosa, sarete in grado di avere il modello prescelto, pronto all’uso in brevissimo tempo. Con mia figlia abbiamo impiegato poco più di un’ora a terminare la costruzione, facendo qualche errore dettato dalla fretta di vedere ultimata la nostra “creatura”. Rileggendo con calma i vari passaggi, ci siamo subito accorti degli errori commessi e abbiamo rimediato in men che non si dica.
L’unico neo che mi sento di segnalare, riguarda il fissaggio della scheda madre al telaio: nel disegno delle istruzioni si consiglia di utilizzare alcuni rivetti in plastica, ma come consigliato in un altro riquadro più in basso, è meglio utilizzare delle viti per evitare che la scheda risulti un po’ troppo “ballerina”.
La programmazione
Una volta finito di assemblare il robot il desiderio di vederlo all’opera è talmente grande che ho immediatamente scaricato l’app Makeblock disponibile sia per dispositivi mobili Android che iOS. Makeblock APP consente di controllare facilmente i robot Makeblock, ma anche di realizzare programmi specificiper aggiungere funzionalità particolari.
Una volta aperta l’applicazione, parte in automatico la ricerca del dispositivo Makeblock attraverso l’interfaccia Bluetooth e se avrete fatto tutti i collegamenti a regola d’arte, la connessione è quasi istantanea. Il menu principale offre due opzioni, che nella versione italiana sono satte tradotte Giocare e Creare.
La prima ci fa scegliere tra una delle dieci configurazioni possibili del nostro mBot Ultimate e una volta selezionata quella corrispondente, presenta un’interfaccia che simula un controller, con un joystick e una serie di pulsanti, per controllare direttamente il robot. L’opzione Creare è pensata per chi vuole addentrarsi nel magico mondo del coding, infatti altro non è che un ambiente grafico a blocchi, che ci consente di personalizzare il controller, aggiungendo comandi a partire da alcuni modelli predefiniti, che possono essere personalizzati a nostro piacimento.
È poi possibile utilizzare una piattaforma di coding unificata avvalendosi di mBlock 5, un ambiente di programmazione gratuito, di tipo grafico. Questo linguaggio è chiaramente ispirato alla teoria costruzionista dell’apprendimento ed è progettato per l’insegnamento della programmazione tramite primitive visive. Si può scegliere tra la versione web (https://ide.mblock.cc/) utilizzabile via browser (è consigliato Google Chrome) oppure scaricando la versione per personal computer disponibile per Windows, Mac, o Chromebook.
Se a quanto appena descritto, aggiungete la possibilità di utilizzare l’ambiente di sviluppo integrato di Arduino, capirete che ce n’è davvero per tutti i gusti e anche chi è abituato ad un ambiente di programmazione più tradizionale si troverà a proprio agio.
Inoltre mBlock è una a piattaforma con cui è possibile programmare tutti i prodotti Makeblock ed è un software gratuito e open-source che consente di utilizzare funzionalità avanzate come l’intelligenza artificiale e l’IoT (Internet of Things) per realizzare qualsiasi progetto in ambito STEAM.
IMPRESSIONI
Makeblock mBot Ultimate 2.0 è un kit per la costruzione e la programmazione di un robot, che si presenta davvero bene. Prima ancora di aprire la scatola, si capisce che siamo di fronte ad un prodotto di fascia alta. Una volta fatto l’unboxing, si otterranno le conferme sperate: la qualità dei componenti, l’organizzazione dei materiali e il manuale dovrebbero essere presi ad esempio.
La costruzione di uno dei dieci possibili modelli, è un’attività divertente e sfidante, ma senza risultare mai demoralizzante o deludente. Poi, una volta presa confidenza con i componenti, si potrà tentare di inventare il proprio modello di robot, in base alle proprie idee, o necessità, sfruttando i tanti moduli a disposizione.
L’esperienza fatta con mia figlia è andata oltre le più rosee aspettative: veder crescere la nostra “creatura” vite dopo vite, è stata una bella sensazione e ha stuzzicato in lei un certo interesse nell’assemblaggio manuale. Credo che per una generazione troppo spesso legata al digitale, poter toccare con mano qualcosa creata pezzo dopo pezzo, possa regalare grandi soddisfazioni.
Ovviamente, una volta terminata la costruzione, uno dei momenti più eccitanti è stato dare vita al robot. Vi sentirete come dei novelli Geppetto che vedono il loro Pinocchio animarsi per la prima volta. Sistemate le batterie nel loro alloggiamento, i led rosso (dell’accensione) e blu (del modulo Bluetooth) che si accendono vi daranno la prima scossa di piacere, ma la soddisfazione di guidare l’mBot Ultimate attraverso lo smartphone, è davvero forte.
Sebbene i modelli suggeriti e i relativi software siano in grado di farvi divertire per diverse ore, l’esperienza non potrà dirsi completa, se non passerete allo step successivo, ovvero la programmazione del robot. La cosa davvero importante è che non sono necessari requisiti da programmatore.
Partendo sempre dall’esperienza diretta, posso dirvi che mia figlia grazie all’ambiente di programmazione visuale a blocchi è riuscita in poco tempo a personalizzare l’interfaccia dell’applicazione mobile aggiungendo un paio di pulsanti per comandare la pinza meccanica. Il tutto senza avere esperienze di coding pregresse.
Per un “boomer” come me invece, la possibilità di utilizzare un’ambiente di programmazione testuale, è la situazione ideale per sperimentare le potenzialità di questo kit, che potrà essere sfruttato in diverse situazioni interessanti come l’IoT ed in particolare la domotica.
La sfida che mi sono ripromesso di tentare, è quella di utilizzare la configurazione chiamata Beverage Robot (una sorta di barman meccanico in grado di versare il contenuto di una bottiglia in un altro contenitore) e cercare di riempire un bicchiere senza che il liquido fuoriesca in maniera del tutto automatica.
Oltre alle già citate sette configurazioni supplementari, sul sito di makeblock, potrete trovare tantissimo materiale con numerosi progetti da cui trarre ispirazione per dare vita alle vostre idee. In rete poi, sono disponibili tutorial di ogni genere con molti spunti soprattutto per quanto riguarda la programmazione ed il coding. Vi lascio di seguito alcuni link per approfondire gli argomenti:
- Un video promozionale di mBot Ultimate
- Le FAQs ufficiali su mBot Ultimate
- Un’interessante raccolta di tutorial
Questo mBot Ultimate 2.0 si è rivelato una vera sorpresa: diverteSnte da costruire, ma ancora più interessante da programmare. Il punto di forza di questo kit, secondo me, risiede nel fatto che da un punto di vista didattico è molto più stimolante vedere i risultati pratici del codice che produciamo.
Scrivere l’algoritmo che stabilisce se un dato numero è divisibile per 2, può avere un significato all’interno di una programmazione didattica, ma scrivere una procedura che consenta al nostro robot di afferrare un oggetto e portarcelo, ha tutto un altro sapore e una valenza didattica molto maggiore, stimolando i ragazzi a sperimentare e sviluppare quelle competenze logiche, necessarie per tradurre la soluzione di un problema in un algoritmo.
CONSIDERAZIONI FINALI
mBot ultimate 2.0 di Makeblock è un kit per la costruzione e la successiva programmazione, di un vero e proprio robot dalle potenzialità enormi.
I materiali sono eccellenti e organizzati in maniera impeccabile: il manuale a corredo del kit è una vera chicca per completezza e usabilità. La valigetta contiene tutto l’occorrente compresi cacciaviti, chiavi, cavi, viti e tasselli, per realizzare ben dieci configurazioni diverse; voi dovrete aggiungere soltanto le batterie.
I componenti elettronici sono di ottima qualità con la scheda principale MegaPi che è un vero e proprio SoC (System on a Chip) che racchiude un intero sistema in pochi centimetri quadrati, completato da una serie di moduli e schede di espansione in grado di governare motori elettrici e sensori di ogni genere.
Dal lato software, gli strumenti a disposizione sono altrettanto incredibili: innanzitutto abbiamo a disposizione ad una serie di app espressamente sviluppate per programmare i kit, che sfruttano un’interfaccia a blocchi estremamente intuitiva e particolarmente adatta ai ragazzi della scuola secondaria sia di primo che di secondo grado.
Le applicazioni sono disponibili per qualsiasi piattaforma, grazie ad una versione studiata per il web ed accessibile via browser e sono fruibili anche da dispositivi mobili Android o iOS e per chi lo preferisce, è sempre possibile installare in locale sul proprio computer l’ambiente di programmazione.
Un ulteriore plus è dato dalla compatibilità con l’IDE Arduino, già molto diffusa e utilizzata in ambiente scolastico e in diversi contest, sia a livello nazionale, che internazionale e per chi non ne avesse abbastanza, con qualche semplice, ma necessario settaggio è possibile utilizzare Python grazie alla compatibilità con l’ambiente di sviluppo di RaspberryPi.
Da un punto di vista del semplice divertimento c’è davvero tanta sostanza: se non dovessero essere sufficienti le dieci configurazioni “ufficiali”, la community che è nata e si è sviluppata attorno ai prodotti di Makeblock produce in continuazione materiale, con nuove sfide e nuove idee quasi quotidianamente.
In definitiva reputo mBot ultimate 2.0 un prodotto davvero interessante e molto utile per sviluppare le abilità e le competenze nell’ambito del coding e della programmazione per gli adolescenti, non solo per gli appassionati di queste discipline, ma più in generale per sviluppare quella serie di soft skill che oggigiorno sono diventate indispensabili nella quotidianità dei nostri tempi.
Se siete interessati all’acquisto del kit, potrete trovarlo su Amazon ad un prezzo molto interessante.
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