Waarom gaan deuren bij supermarkten of in bepaalde gebouwen automatisch open? Hoe kunnen auto’s zelf fileparkeren? Deze les is bedoeld om zulke vragen te beantwoorden.
Hieronder enkele filmpjes waarin uitgelegd wordt waar Robotica onder andere wordt toegepast.
Slimme matras.
temperatuur meten van het spoor
De slimme haven
Sensoren
Wat is een sensor?
Een sensor is een elektronisch component dat de omgeving kan waarnemen. Het is een soort zintuig in een elektrische schakeling. Een sensor zet een grootheid (X) om in een elektrische spanning (elektrisch signaal). Dit signaal geeft informatie over de omgeving. Het signaal bevat informatie over de grootheid die met de sensor wordt gemeten.
Voorbeelden van grootheden zijn: temperatuur - hoeveelheid licht – geluid …
Een lichtsensor meet bijvoorbeeld de lichtsterkte in een bepaalde ruimte en zet die om in een bijpassende elektrische spanning: hoe groter de lichtsterkte, hoe groter de spanning.
Bedenk een aantal toepassingen in het dagelijkse leven voor de bovengenoemde sensoren.
Maak een bestandje in word waarin je dit noteerd. Maak een nette layout.
De volgende opdrachten kun je daar dan straks aan toevoegen en inleveren.
Robotica in maatschappij
Robotica in de samenleving
Robotica is de verzamelnaam voor alles dat te maken heeft met robots.
Een robot is een programmeerbare machine die vaak niet alleen informatie verwerkt, maar ook verschillende taken uit kan voeren. Een voorbeeld van een robot is Google Car, deze kan zelf informatie verwerken en hiernaar handelen.
In de samenleving zijn er al diverse robots actief, zoals bijvoorbeeld in en rondom huis de robot stofzuiger en de robot grasmaaier.
Bij militaire doeleinden worden veel drones ingezet bij verkenningsmissies in het Midden-Oosten.
In de industrie worden robots ingezet om te helpen bij de productie, verpakking en distributie van producten.
In het ziekenhuis bij operaties wordt regelmatig een robot ingezet om te assisteren. Er is gebleken dat een robot preciezer kan werken dan een chirurg.
In de toekomst zal de rol van de zelfbesturende auto steeds groter worden.
Zelfrijdende Auto
Wat is Robotica nu eigenlijk?
Een goede vraag wat robotica nu eigenlijk betekent? Er zijn veel betekenissen te vinden op internet, maar het gaat er ook om wat jij verstaat onder robotica.
Door informatie over robotica op te zoeken en te verzamelen leer je wat het woord betekent en wat er allemaal bij robotica hoort.
Niet alleen mensen zijn online, ook dingen. Denk aan machines, auto’s, de thermostaat en de koelkast. Ze vormen samen een groot ‘internet of things’.
Het internet of things biedt oneindig veel mogelijkheden. Smart homes zijn huizen waarin allerlei apparaten verbonden zijn met internet. Bewoners kunnen van afstand inloggen op hun beveiligingssysteem, de temperatuur regelen en alvast de wasmachine aanzetten.
Artificial Intelligence of Kunstmatige intelligentie is de intelligentie waarmee machines, software en apparaten zelfstandig problemen oplossen. Zij imiteren hierbij het denkvermogen van de mens.
Kunstmatige intelligentie (KI) zijn apparaten die reageren op data of impulsen uit hun omgeving, en op basis daarvan zelfstandig beslissingen nemen. Het gaat bij KI dus niet om de rekenkracht, maar om de mogelijkheid (zelfstandig) te leren en beslissingen te nemen.
De apparaten zijn zich echter niet bewust van de taken die ze uitvoeren. Ze volgen algoritmes en herkennen patronen. Door te leren van hun eigen fouten, leveren ze een beter resultaat. Je spreekt dan ook wel van Machine Learning. Een voorbeeld van Machine Learning zijn adviezen van webshops richting klanten gebaseerd op het zoekgedrag van die klanten.
Een ander voorbeeld is bij Facebook is het systeem DeepText. DeepText is een algoritme wat berichten herkent en ‘begrijpt’. Een voorbeeld hiervan is wanneer jij tegen een vriend via de Facebook Messenger vraagt of hij ook zin heeft in afhaalpizza, Facebook je direct advertenties laat zien van aanbieders van thuisbezorg pizza’s.
Er zijn zelfs robots die sociale signalen, zoals gezichtsuitdrukking en intonatie, kunnen lezen. Kismet is zo’n robot. Een dergelijke robot is bijna identiek aan de mens.
Domotica
Tegenwoordig zie je veel slimme toepassingen in huis. Denk bijvoorbeeld aan slimme verlichting, slimme verwarming of een slimme thermosstaat. Deze apparaten kunnen hun omgeving waarnemen. Ze kunnen met sensoren voelen hoe licht of warm het bijvoorbeeld is. Of ze kunnen meten hoeveel energie je verbruikt. Deze gegevens sturen ze door naar een regelaar. Die bekijkt of hij op basis van die gegevens actie moet ondernemen. Of er wel of geen actie ondernomen moet worden, stuurt hij door naar een actuator. Een actuator beïnvloedt zijn omgeving. Bijvoorbeeld door het licht aan te doen, de verwarming aan te zetten of een piepje te geven als er teveel energie gebruikt wordt. Al deze slimme toepassingen in huis, noemen we domotica.
Bij domotica toepassingen heb je een sensor, regelaar en actuator nodig. Maar wat doet elk onderdeel?
Deze 4 nieuwe toepassingen voor sensoren veranderen alles
Wat voor een soorten robots zijn er allemaal en waar kan je voor gebruiken?
Opdracht: (Voeg ook deze opdracht toe aan het word bestandje.)
Geef voor elk van de bovenstaande films aan wat voor werk de robot doet.
Beantwoord hierbij ook de volgende vragen:
Was jij al op de hoogte van het gebruik van Robots op deze manier?
Kun je nog meer voorbeelden geven van gebruik van Robots?
Vervangt de Robot het werk van de mens of wordt het werk er alleen makkelijker door.
Waarom Robotica?
Robotica iets is voor jou? Weet dat mensen als Bill Gates, Mark Zuckerberg en Steve Jobs het toejuichen als leerlingen op school bezig zijn met programmeren. Programmeren is een onderdeel van Computational thinking.
Misschien heb je deze woorden wel eens ergens gelezen of gehoord. Maar wat is dat Computational thinking? En wat heeft het met Robotica te maken.
Steve Jobs zei ooit: "Iedereen zou moeten leren om te programmeren, want zo kun je leren hoe je moet denken."
Computational thinking gaat niet over ingewikkelde problemen en ingewikkelde oplossingen. Nee! Het is een manier van denken, waarmee je grote uitdagingen klein kunt maken en moeilijke oplossingen simpel. Je kunt het gebruiken om mensen te helpen. Dat maakt het een van de belangrijkste vaardigheden van de 21e eeuw.
Met deze vaardigheid gaan wij in dit onderdeel flink aan de slag.
Het is namelijk heel belangrijk dat je leert oplossingsgericht te denken.
Want een robot zal niks doen als deze niet geprogrammeerd is
Opdracht:
Voeg aan jullie word bestandje de antwoorden van de volgende vragen toe:
a. Wat is computationonal thinking?
b. Wat is Domotica?
Zelf aan de slag!
Opdrachten
Opdracht Ozobot:
1. Maak kennis met de Ozobot.
Laat hem over het papier rijden. Verander de kleurcode's en kijk wat er gebeurd.
2. Maak zelf een parcour voor de Ozobot. Denk aan een doolhof of eventueel een formule1 circuit. wees creatief. Lever deze opdracht ook in.
3. Programmeer nu zelf de Ozobot. Programmeer eerst een voorbeeld programma op de Ozobot. Maak daarna zelf een programma voor de Ozobot. Leg in een word bestandje uit wat jouw Robot hoort te doen. Beantwoord daarin de volgende vragen:
a. Kwam je problemen tegen met het programma op de Ozobot te zetten?
b. Wat wil je jouw Ozobot laten doen? Leg uit hoe je het programma hebt gemaakt. Voeg ook een printscreen toe van jullie programma.
c. Werd het programma gelijk goed uitgevoerd of heb je nog aanpassingen gedaan. Zo ja welke?
Opdracht 1:
Leer de Ozobot kennen
Leer de Ozobot kennen
Ozoblockly
De site van Ozobot met alle informatie en om hem zelf te programmeren.
Gebruik de kleurcode kaart om de Ozobot van richting te laten veranderen
Het arrangement Robotica, inleiding is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteurs
Gerda Eefting
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2019-11-05 08:15:29
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Inleiding Robotica, waarin onderandere de volgende vragen worden beantwoord: Wat is Robotica, welke soorten Robots bestaan er, wat is Domotica, welke programmeertalen bestaan er.
Inleiding Robotica, waarin onderandere de volgende vragen worden beantwoord: Wat is Robotica, welke soorten Robots bestaan er, wat is Domotica, welke programmeertalen bestaan er.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Combineer met de keuzemogelijkheden
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
