Dag: 2 juli, 2019

Robbit – en öppen robotplattform för skolan

Robbit – en öppen robotplattform för skolan

Robbit är en billig fjärrstyrd robot, baserad på öppen hård- och mjukvara, som har tagits fram av RISE Interactive i Göteborg. Roboten kan användas i alla former av fjärrundervisning, och ger bland annat nya möjligheter för sjuka elever och hemmasittare att delta i undervisningen.

En robot och en plattform som kan användas av så många som möjligt

Det finns redan flera kommersiella robotar som kan användas av elever som inte kan vara på plats i skolan. Problemet med dem är att de är dyra att köpa in och att affärsmodellen bygger på en fortlöpande abonnemangskostnad, berättar Niels Stor Swinkels, forskare och utvecklare på RISE Interactive. Ett annat minus är att de använder inlåsta system som inte kan förändras och anpassas efter förutsättningar och behov. Allt det här stimulerade intresset att försöka skapa en öppen robotplattform för skolan.

  – Vi började utveckla Robbit tillsammans med Skellefteå kommun, som ville ha en lösning som kan användas av hemmasittare. Finansieringen gjorde det möjligt för oss att sätta igång att testa och att börja ta fram prototyper av roboten och hela det system som krävs för att den ska fungera.

Målet med Robbit-projektet är att ta fram en robot och en plattform som kan användas av så många som möjligt, säger Gunnar Oledal, forskare och utvecklare på RISE Interactive. Det betyder bland annat att kostnaderna måste hållas nere och att användarna själva ska kunna sätta samman roboten.

  – Det är en viktig poäng att eleven som ska använda roboten själv kan bygga den, eller till exempel få hjälp av en kompis att göra det. Eleven känner ett ägarskap och kan ibland också själv reparera roboten om något går sönder.

Robbit består av olika delar och sätts ihop av användaren

Robbit är inte någon färdig enhet, utan består av separata komponenter. En mobil med operativsystemet Android används som grunddator, samtidigt som roboten utnyttjar skärmen och en rad funktioner som är inbyggda i mobilen, till exempel wifi och strömmande video. All kommunikation mellan eleven och klassrummet går via mobilen.

Mobilen sitter på en arm, som är en del av robotens 3d-printade chassi. Vid basen på armen sitter en servomotor av samma typ som används i radiostyrda bilar. Motorn styrs och kontrolleras av enkortsdatorn micro:bit tillsammans med tillbehöret Gigglebot. Både micro:bit och Gigglebot är billiga och finns redan i många skolor.

Det 3d-printade chassit har två funktioner, påpekar Niels Stor Swinkels.

  – Den grundläggande funktionen är förstås att hålla ihop telefonen med resten av roboten. Men chassit har också en estetisk funktion. Redan från början fanns ett önskemål om att roboten inte ska se så teknisk ut. Det är viktigt att den har ett lite finare och mer lekfullt utseende som passar bättre i skolan.

För att Robbit ska fungera, krävs en mjukvaruplattform som består av flera delar. Eleven styr roboten med hjälp av ett webbgränssnitt på sin dator eller platta. Robbit-appen i mobilen kommunicerar med webbgränssnittet.  De program som används i micro:biten kontrollerar robotens rörelser. I bakgrunden körs två program på en server som hjälper till med kommunikationen mellan app och webbsida. Allt är öppen källkod och delas på Github. Designfilerna som används till det 3d-printade chassit är fritt tillgängliga på Thingiverse.

Utvecklingsarbetet pågår hela tiden

Det är nödvändigt att förstå hur det ser ut och fungerar i klassrummet när man utvecklar ett sådant här system, understryker Gunnar Oledal. Fast det är egentligen inte förrän allt har provats ett tag som utmaningar och problem blir synliga.

  – Det är till exempel svårt för eleven att veta var Robbit befinner sig på bänken när den fjärrstyrs från datorn. Med andra ord finns det risk för att roboten kör över kanten och går sönder. Det har vi löst genom att läraren kan parkera roboten, så att den står kvar på samma ställe under lektionen.

En annan ändring som gjorts efterhand är att eleven kan räcka upp handen. En viftande hand visas på mobilskärmen när eleven vill ha ordet. Det är en funktion som är viktig i klassrummet, men som det är lätt att glömma bort. Eleven kan också skriva text på skärmen istället för att prata.  Om eleven inte vill synas med bild på skärmen, går det att visa en emoji istället, säger Niels Stor Swinkels.

  – Emojis kan också användas av eleven för att visa hur han eller hon känner sig. En elev som är inlagd på sjukhus och ligger eller sitter i sängen, vill kanske inte visa upp sig. Därför är elevens videokamera avstängd i standardläget, och eleven bestämmer själv om den ska sättas på.

Dags för nästa fas i utvecklingen

Användningen av Robbit börjar komma igång så smått på skolor runt om i Sverige. Responsen är mycket positiv, både vad gäller själva konceptet och monteringen av roboten. Än så länge är appen i closed alpha på Google Play. Det innebär att alla som vill använda Robbit måste kontakta Niels Stor Swinkels eller Gunnar Oledal för att kunna ladda ner appen. Skälet är helt enkelt att man vill ha kontroll över antalet användare medan utvecklingen fortfarande är i ett tidigt skede.

Nu är utvecklingsarbetet på väg in i nästa fas, och antalet användare kommer därför att öka efterhand. I slutet av april presenterades Robbit på ett möte med RISE partners inom skolområdet. Det väckte stort intresse, berättar Gunnar Oledal. Projektet IoT-hubb Skola bidrar därför med finansiering som möjliggör ytterligare utveckling.

  – Innan semestern kör vi en programmeringssprint för att se till att plattformen är stabil och kan klara fler användare. Vi tar även tag i buggar och försöker hinna med några förbättringar. Det finns gott om idéer till förbättringar, som vi kan börja ta tag i om vi får mer finansiering framöver. Det vore till exempel spännande att ge läraren ett eget webbgränssnitt, som gör det möjligt att kommunicera med eleven direkt, ungefär som i sociala medier fast med direktlänk. Vi vill också gärna undersöka om läraren kan ha en trådlös mikrofon på sig, så att eleven som fjärrstyr roboten får bättre ljud. Idag använder Robbit mobilens mikrofon, och det blir inte alltid så bra ljudkvalitet.

Vad händer framöver?

Det fina med öppenheten är att andra kan komma med idéer och bidra till utvecklingen, säger Niels Stor Swinkels. Det gäller både för elever och lärare och för alla andra intresserade.

  – All kod och alla designfiler delas, men för att få verklig spridning på användning och utveckling, så behöver app och gränssnitt översättas till engelska. Vi funderar också på att ta fram en instruktion som gör det möjligt för användarna att skapa en egen serverlösning, så att de inte är beroende av våra servrar.

Tyvärr finns det inte resurser till de här insatserna i nuläget, eftersom pengarna snart är slut. Men det råder ingen tvekan om att det finns många spännande möjligheter med Robbit i klassrummet, konstaterar Niels Stor Swinkels.  

  – Bara det att användaren snabbt, enkelt och billigt kan bygga ett så här pass avancerat hjälpmedel är fantastiskt i sig. Så vi hoppas och tror att Robbit kommer att utvecklas och leva vidare!