Ensino de robótica móvel através da realização de um Hackathon em ROS

• Alexandre de Oliveira Júnior ^[1] ; Heitor Dutra de Assumpção ^[1] ; Jonas Queiroz ^[1] ; Luis Piadi ^[1] ; Paulo Leitão ^[1] ; María-Eugenia Pérez-Pons ^[2] ; Javier Prieto ^[2] ; Javier Parra-Domínguez ^[2]
  1. [1] Instituto Politécnico de Bragança

     Instituto Politécnico de Bragança

     Bragança (Sé), Portugal

     
  2. [2] Universidad de Salamanca

     Universidad de Salamanca

     Salamanca, España

     
• Localización: Proceedings of the IV Workshop on Disruptive Information and Communication Technologies for Innovation and Digital Transformation: 18th June 2021 Online / coord. por Carlos Ramos, Maria Goreti Carvalho Marreiros , Javier Parra Domínguez , 2022, ISBN 978-84-1311-582-5, págs. 87-104
• Idioma: portugués
• DOI: 10.14201/0AQ031587104
• Títulos paralelos:
  • Teaching mobile robotics through a Hackathon in ROS
  • Enseñar robótica móvil a través de un Hackathon en ROS
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La robótica móvil es un campo que no ha dejado de crecer en los últimos años, teniendo aplicaciones en diversos ámbitos como la industria, la agricultura o la medicina, entre otros. Siendo ROS una de las principales plataformas de desarrollo de software en este ámbito y teniendo como objetivo la difusión del conocimiento de estas tecnologías, se propuso un hackathon para fomentar el aprendizaje en ROS y la robótica móvil. La decisión de este enfoque se debió a las dificultades que tenían los nuevos usuarios en el primer contacto con la plataforma, pues al tener conceptos complejos y ausencia de front-end, el primer contacto con ROS es difícil, llevando a los nuevos usuarios a desistir. Con esto, la enseñanza se hizo a través de este evento - que es una actividad inmersiva e intensa para la solución de problemas en el ámbito tecnológico, principalmente en la programación. En cierto modo, al romperse las primeras barreras, el proceso de aprendizaje facilitó y estimuló a los participantes a seguir esta línea de investigación. El público objetivo son los estudiantes de ingeniería eléctrica, informática, mecánica y aficionados a la robótica. En este trabajo se presentará la estructuración del Hackathon, que comprende una nivelación de los alumnos, para que puedan programar las funcionalidades esenciales de un robot móvil y, finalmente, el reto robótico propuesto. Las etapas iniciales se elaboraron con dificultades que fueron aumentando progresivamente, comenzando con tareas básicas de control de un robot simulado hasta llegar al reto de desarrollar una navegación autónoma en un entorno de simulación en busca de una fuente de gas cuya posición se desconoce.

  • English

    Mobile robotics is a field that has been growing steadily in recent years, with applications in several areas such as industry, agriculture, medicine, among others. Since ROS is one of the main software development platforms in this area and aiming at the dissemination of knowledge of these technologies, a hackathon was proposed to promote learning in ROS and mobile robotics. The decision for this approach was due to the difficulty of new users in the first contact with the platform, because it has complex concepts and lack of front-end. The first contact with ROS is difficult, leading new users to give up. With that, teaching was done through this event - which is an immersive and intense activity for solving problems in the technological instance, especially in programming. Therefore the first barriers were broken, the learning process was facilitated and the participants were encouraged to follow this line of research. The target audience are students of electrical engineering, computing, mechanics and robotics enthusiasts. In this paper, the structuring of the Hackathon is presented, which comprises a leveling of the students, to enable them to program the essential functionalities of a mobile robot and, finally, the proposed robotic challenge. The initial stages were elaborated with difficulties that progressively increased, starting with tasks of basic control of a simulated robot until the challenge of developing an autonomous navigation in a simulation environment looking for a gas source whose position is unknown.

  • português

    A robótica móvel é um campo que vem crescendo constante-mente nos últimos anos, possuindo aplicações em diversas áreas como a indústria, agricultura, medicina, entre outros. Sendo o ROS uma das principais platafor-mas de desenvolvimento de softwares desta área e visando a disseminação do conhecimento destas tecnologias, foi proposto um hackathon para fomentar a aprendizagem em ROS e robótica móvel. A decisão por essa abordagem foi de-vido à dificuldade de novos usuários no primeiro contato com a plataforma, por possuir conceitos complexos e ausência de front-end, o primeiro contato com ROS é difícil, levando os novos usuários a desistência. Com isso, o ensino foi fei-to por meio deste evento - que é uma atividade imersiva e intensa para a solução de problemas na instância tecnólogica, principalmente em programação. De forma, que as primeiras barreiras fossem quebradas, o processo de aprendizagem facilitado e estimulasse os participantes a seguirem essa linha de pesquisa. O público alvo são estudantes de engenharia eletrotécnica, computação, mecânica e entusiastas em robótica. Neste paper será apresentada a estruturação do Hac-kathon, que compreende um nivelamento dos estudantes, para capacitá-los a programar as funcionalidades essenciais de um robô móvel e, por fim, o desafio robótico proposto. As etapas iniciais foram elaboradas com dificuldades que au-mentaram progressivamente, iniciando com tarefas de controlo básico de um robô simulado até o desafio de desenvolver uma navegação autónoma em um ambiente de simulação buscando uma fonte de gás cuja posição é desconhecida.