Using Programmable Drone in Educational Projects and Competitions

要約

教育用ロボット工学プラットフォームの主流は、多用途のロボット工学セットやキットのさまざまなバージョンを中心にしていますが、興味深い外れ値は新たな機会を追加し、可能な学習状況を拡張します。
その例としては、再構成可能なロボット、回転球体ロボット、ヒューマノイド、水泳ロボット、水中ロボットなどがあります。
このカテゴリに属する​​もう 1 つの種類は、飛行ドローンです。
遠隔操作のドローンは、すでにかなり長い間、ホビー模型メーカーにとって非常に魅力的な対象でしたが、さまざまな単純なタスクを実行するように子供によってプログラムされたロボットとして教育現場で使用されることはほとんどありませんでした。
Scratch や Node.js や Python などの汎用言語でもプログラミングできる教育用ドローン Tello の導入により、マイルストーンに達しました。
プログラムは、コントローラーの下層で使用されるロボット センサーにアクセスすることもできます。
さらに、ドローンのカメラから画像を取得し、コンピューター ビジョン アルゴリズムを適用したフレームの処理に基づいてアクションを実行するオプションもあります。
私たちはこのドローンをカメラなしで教育用ロボット競技会で 3 年間使用してきました。生徒たちがカメラを活用したプロジェクトをいくつか開発して成功した後、カメラの使用を必要とする新しい競技課題を準備しました。
この記事では、関連する取り組みと教育用ドローンの経験、学生プロジェクトやコンテストでの使用についてまとめています。

要約(オリジナル)

The mainstream of educational robotics platforms orbits the various versions of versatile robotics sets and kits, while interesting outliers add new opportunities and extend the possible learning situations. Examples of such are reconfigurable robots, rolling sphere robots, humanoids, swimming, or underwater robots. Another kind within this category are flying drones. While remotely controlled drones were a very attractive target for hobby model makers for quite a long time already, they were seldom used in educational scenarios as robots that are programmed by children to perform various simple tasks. A milestone was reached with the introduction of the educational drone Tello, which can be programmed even in Scratch, or some general-purpose languages such as Node.js or Python. The programs can even have access to the robot sensors that are used by the underlying layers of the controller. In addition, they have the option to acquire images from the drone camera and perform actions based on processing the frames applying computer vision algorithms. We have been using this drone in an educational robotics competition for three years without camera, and after our students have developed several successful projects that utilized a camera, we prepared a new competition challenge that requires the use of the camera. In the article, we summarize related efforts and our experiences with educational drones, and their use in the student projects and competition.

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