Als het gaat om het programmeren van echte robots, dingen worden erg duur, heel snel.

"Robots zijn meedogenloos, " zegt dr. Jeffrey McGough, hoogleraar wiskunde en informatica aan de South Dakota School of Mines &Technology. "En onderhoud van robots is pijnlijk."

Studenten die autonome robots leren programmeren, besteden vaak meer tijd aan het repareren ervan nadat ze zijn beschadigd als gevolg van codeerfouten dan aan het leren programmeren. Een verkeerd geprogrammeerde robot kan van een tafelblad rijden of tegen een muur botsen, die uren aan hands-on reparatiewerk vereisen, zegt McGough.

McGough ging zeven jaar geleden op zoek naar een curriculum en/of software om zijn studenten robotprogrammeren te leren. Hij realiseerde zich al snel dat er weinig beschikbaar was. Hij experimenteerde met een Roomba Robotstofzuiger, maar de onderhoudskosten liepen al snel op.

Eventueel, McGough bedacht de RoboScience Simulator, dat tijdens het academiejaar 2017-2018 een senior ontwerpproject werd voor een groep van zijn senioren informatica Mines.

McGough zegt dat het K-12-niveau van robotica-programmering al een adequaat curriculum beschikbaar heeft voor scholen. En hoewel er simulatorpakketten op de markt zijn voor post-middelbare scholieren, ze zijn vaak te duur. Het goedkoopste programma dat McGough op de markt vond, kost $ 3, 000 per leerling. "Mijn doel was om iets betaalbaars te creëren, " hij zegt.

De RoboScience Simulator wordt een open source simulatieprogramma dat universiteiten gratis kunnen gebruiken, inclusief een online portaal, gratis leerboeken en elementaire robotica-software.

Op het computerscherm, het RoboScience Simulator-programma lijkt een beetje op een rudimentair videospel, met een eenvoudige omtrek van een "robot" die door verschillende obstakels beweegt. Met RoboScience Simulator kunnen nieuwe programmeurs de knikken van een programma uitwerken, kijken naar een simulatie van een autonome robot op een scherm, voordat u het op een echte machine toepast. Het kan beginnen met zoiets eenvoudigs als het programmeren van een robot door een cijfer 8 op het scherm te zetten. Als de programmering niet helemaal goed is, en de robot lanceert in plaats daarvan in de "muur", er is geen kwaad. De leerling begint gewoon opnieuw met het coderen van de computer.

McGough zegt dat studenten met een simulatieprogramma veel sneller leren programmeren dan met een echte robot. Fouten bij het programmeren op een simulator kunnen eenvoudig worden gecorrigeerd. Studenten kunnen de simulatoren ook thuis gebruiken, waardoor ze langer kunnen experimenteren met programmeren.

Het studententeam RoboScience Simulation is aan het begin van het academiejaar helemaal opnieuw begonnen, eerdere programmeerpogingen opzij te zetten. "Ze begonnen vanaf nul - vanaf de grond, " zegt McGough. "Ik beschreef wat ik wilde zien, en ze bedachten hoe ze het moesten bouwen. En ze hebben het correct ontworpen omdat het onze studenten zijn."

Het team heeft ongeveer 1 000 uur samen en ongeveer 200 per student op de RoboScience Simulator.

McGough hoopt zijn klas les te geven met behulp van het RoboScience Simulator-cursusmateriaal in de herfst van 2018. Tegen de zomer van 2019, het kan klaar zijn om te testen in een andere universitaire omgeving. En tegen 2020, hij hoopt dat het voor iedereen beschikbaar zal zijn.