Quando si tratta di programmare robot reali, le cose diventano molto costose, molto velocemente.

"I robot non perdonano, "dice il dottor Jeffrey McGough, professore di matematica e informatica alla South Dakota School of Mines &Technology. "E la manutenzione dei robot è dolorosa."

Gli studenti che imparano a programmare i robot autonomi spesso trascorrono più tempo a ripararli dopo che sono stati danneggiati a causa di errori di codifica rispetto a quando imparano a programmare effettivamente. Un robot programmato in modo errato potrebbe cadere dal piano di un tavolo o schiantarsi contro un muro, richiedendo ore di lavoro manuale di riparazione, dice McGough.

McGough ha iniziato a cercare un curriculum e/o un software per insegnare ai suoi studenti la programmazione dei robot sette anni fa. Si rese subito conto che c'era poco a disposizione. Ha sperimentato con un robot aspirapolvere Roomba, ma i costi di manutenzione sono aumentati rapidamente.

Infine, McGough ha concepito il RoboScience Simulator, che è diventato un progetto di design senior per un gruppo dei suoi anziani di informatica Mines durante l'anno accademico 2017-2018.

McGough afferma che il livello K-12 della programmazione della robotica ha già un curriculum adeguato a disposizione delle scuole. E mentre ci sono pacchetti di simulatore sul mercato per studenti delle scuole superiori, tendono ad essere eccessivamente costosi. Il programma meno costoso che McGough ha trovato sul mercato al prezzo di $ 3, 000 per studente. "Il mio obiettivo era creare qualcosa di più accessibile, " lui dice.

Il RoboScience Simulator sarà un programma di simulazione open source che le università potranno utilizzare gratuitamente, compreso un portale online, libri di testo gratuiti e software di robotica di base.

Sullo schermo del computer, il programma RoboScience Simulator sembra un po' un videogioco rudimentale, con un semplice schema di un "robot" che si muove attraverso vari ostacoli. RoboScience Simulator consente ai nuovi programmatori di elaborare i nodi di un programma, guardando una simulazione di un robot autonomo su uno schermo, prima di applicarlo a una macchina reale. Può iniziare con qualcosa di semplice come programmare un robot facendo un 8 sullo schermo. Se la programmazione non è del tutto corretta, e il robot si lancia invece contro il "muro", non c'è niente di male. Lo studente ricomincia semplicemente dalla codifica del computer.

McGough afferma che gli studenti imparano a programmare a un ritmo molto più veloce con un programma di simulazione rispetto a un robot reale. Gli errori nella programmazione su un simulatore possono essere facilmente corretti. Gli studenti potranno anche utilizzare i simulatori a casa, che aumenta la quantità di tempo che possono sperimentare con la programmazione.

Il team di studenti di RoboScience Simulation ha iniziato da zero all'inizio dell'anno accademico, mettendo da parte i precedenti tentativi di programmazione. "Sono partiti da zero, da zero, " dice McGough. "Ho descritto quello che volevo vedere, e hanno capito come costruirlo. E l'hanno progettato correttamente perché sono i nostri studenti".

La squadra ha registrato circa 1, 000 ore insieme e circa 200 per studente sul RoboScience Simulator.

McGough spera di insegnare alla sua classe utilizzando i materiali del corso RoboScience Simulator nell'autunno del 2018. Entro l'estate 2019, potrebbe essere pronto per essere testato in un altro ambiente universitario. Ed entro il 2020, spera che sarà disponibile per tutti.