In breve: Per i robot costruiti a scopo didattico, la scelta del software dipende dal livello di competenza: si utilizzano ambienti di programmazione a blocchi (come Scratch) per i principianti e linguaggi di testo (come Python o C++) per utenti avanzati. I sistemi basati su firmware open-source e framework standard come ROS sono consigliati per progetti di robotica educativa complessa.
Cos’è il software per robotica didattica
È un insieme di strumenti informatici (IDE, linguaggi di programmazione e framework) progettati per facilitare l’apprendimento della logica computazionale, dell’elettronica e della meccanica attraverso il controllo di hardware programmabile.
Criteri di scelta del software
La selezione del software deve basarsi sull’equilibrio tra semplicità d’uso e potenza di calcolo. I principali fattori includono:
- Compatibilità hardware: Il software deve supportare i microcontrollori utilizzati (es. Arduino, ESP32, Raspberry Pi).
- Interfaccia utente: Grafica a blocchi per le scuole primarie, testuale per le secondarie e l’università.
- Comunità di supporto: La disponibilità di librerie e tutorial pronti all’uso riduce i tempi di risoluzione dei problemi.
Programmazione visuale a blocchi
Ideale per chi approccia la robotica per la prima volta, la programmazione a blocchi (basata su Google Blockly o Scratch) permette di costruire algoritmi trascinando elementi grafici.
- Vantaggi: Elimina gli errori di sintassi e permette di focalizzarsi sulla logica del movimento e dei sensori.
- Software consigliati: mBlock, MakeCode, Scratch for Arduino (S4A).
Programmazione testuale (Python e C++)
Per progetti didattici di livello intermedio e avanzato, si utilizzano linguaggi di programmazione professionali.
- Python: Molto diffuso grazie alla sua leggibilità e alle librerie per l’intelligenza artificiale e la visione artificiale.
- C/C++: Standard per il mondo Arduino e dei sistemi embedded, necessario per comprendere la gestione della memoria e le prestazioni in tempo reale.
Framework e Sistemi Operativi (ROS)
Nelle scuole superiori a indirizzo tecnico e nelle università, si introducono framework professionali come ROS (Robot Operating System).
- Funzionamento: Gestisce la comunicazione tra i diversi componenti del robot (motori, sensori, navigazione) come processi indipendenti.
- Utilità didattica: Prepara gli studenti all’uso di standard industriali e alla gestione di sistemi complessi.
Vantaggi del software Open Source
L’utilizzo di software open source nella robotica didattica offre benefici strutturali:
- Costi nulli: Nessuna spesa per licenze software.
- Trasparenza: Gli studenti possono analizzare il codice sorgente per capire come funzionano le librerie di controllo.
- Flessibilità: Possibilità di modificare il codice per adattarlo a componenti hardware personalizzati.
