Introduzione alla robotica (e perché la studiamo a scuola)

Che cos’è la robotica?

La robotica è una scienza interdisciplinare che si occupa della progettazione e dello sviluppo di robot.

Scienza interdisciplinare significa che nella progettazione di un robot sono coinvolte tante discipline diverse, tanti tipi di conoscenze diverse, e che alla realizzazione di un robot lavorano tanti professionisti di formazione differente (ingegneri, programmatori, elettrotecnici, ecc.). 

L’origine del nome è letteraria. Fu Isaac Asimov, uno scrittore di fantascienza, il primo a parlare di robotica in un racconto del 1942.  

Approfondimento: La storia della robotica

Che cos’è un robot?

Quando si nomina la parola robot di solito si pensa ad una creatura meccanica “umanoide” uscita da un film di fantascienza. In realtà si definisce robot “qualsiasi macchina in grado di svolgere più o meno “automaticamente” un lavoro al posto dell’uomo“.

Un robot è quindi un’apparecchiatura meccanica che compie azioni “automaticamente” in base ad un programma (molto simile a quelli che realizziamo a scuola durante i laboratori di informatica). I programmi che gestiscono il funzionamento di un robot sono più o meno complessi e prendono il nome di intelligenza artificiale.

Esistono robot con tante funzioni differenti: robot industriali, robot ad uso medico, robot di servizio, robot giocattolo, droni, ecc.

I robot industriali

La robotica industriale si propone di evitare all’uomo da lavori faticosi e ripetitivi. Quando parliamo di robot industriali facciamo riferimento soprattutto a bracci robotizzati controllati da programmi.

Essi sono dotati di giunti, attuatori e sensori e possono essere utilizzati per il trasporto delle merci,  per l’assemblaggio e la saldatura di materiali, ecc. Sono molto diffusi nel settore automobilistico e manifatturiero. Secondo la Federazione Internazionale di Robotica (IFR) nel mondo ci sono 1,3 milioni di robot industriali.

 

Robotica educativa: la robotica a scuola

La robotica educativa, a volte chiamata anche microrobotica, è un metodo che consente ai bambini di imparare grazie ai robot. Insegna ai bambini e ai ragazzi a realizzare un robot partendo da zero e a programmarlo.

La robotica educativa è anche un metodo grazie al quale studiare in maniera pratica e divertente le materie scientifiche e tecnologiche, imparare le basi della programmazione informatica (coding), imparare a usare la logica e a risolvere problemi di difficoltà crescente (si forma così quello che viene chiamato pensiero computazionale).

Perché studiamo la robotica?

Realizzare un robot dotato di una piccola intelligenza artificiale e di dispositivi sensoriali costituisce per gli studenti un’attività molto stimolante che trova le sue espressioni in una pratica laboratoriale e di sperimentazione orientate ad oggetti reali e non astratti.

Costruire un robot permette lo sviluppo di abilità pratico-costruttive, capacità logico-formali, capacità di progettazione e collaborazione tra i componenti dei gruppi di lavoro.

Nella scuola secondaria di primo grado, le attività laboratoriali di robotica permettono, inoltre, di acquisire conoscenze e competenze in merito a:

  • elementi di logica di programmazione;
  • analisi del linguaggio di programmazione e studio di alcuni algoritmi di media complessità;
  • costruzione di vari robot semoventi con sensori;
  • saper organizzare i dati di un problema da risolvere mediante schemi o grafici e tradurre gli algoritmi in linguaggi di programmazione;
  • saper individuare problematiche hardware e software in caso di funzionamento non coretto di un robot (strategie problem solving).

 

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