Desenvolvimento e Integração de um Sistema de Servidor web Baseado com Arquitetura em Nuvem para Robótica Educacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Kusumota, Victor Luis Pires
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13906
Resumo: Robotics is an attractive and motivating tool for students of any level. Using robots in education can help to arouse students’ interest in many subjects. This work presents the development and implementation of an educational platform for a mobile robot called Cozmo, with several features, including web server for user interface, computer vision, voice recognition, robot trajectory tracking control, among others. Functions for Educational purposes were implemented in the developed system, including mathematical, spelling, directions, and questions functions that gives more flexibility for the teachers to create their own scripts. A cloud voice recognition tool was implemented to improve the interactive system between Cozmo and the users. Also, a cloud computing vision system was used to perform object recognition using Cozmo’s camera to be applied on educational games. Other functions were created to control Cozmo’s motors and expressions to create sophisticated scripts. To run the scripts, an interpreter algorithm was developed to translate the created functions into Cozmo’s programming language. To validate this work, the project was presented to several elementary school teachers (classes with students between 4 and 12) and the results are reported in this work, indicating that the proposed system can be a useful educational tool. Lastly, in order to reduce the project cost, a simpler system was developed that uses a Raspberry PI to give commands to Cozmo, a computer is no longer necessary.
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This work presents the development and implementation of an educational platform for a mobile robot called Cozmo, with several features, including web server for user interface, computer vision, voice recognition, robot trajectory tracking control, among others. Functions for Educational purposes were implemented in the developed system, including mathematical, spelling, directions, and questions functions that gives more flexibility for the teachers to create their own scripts. A cloud voice recognition tool was implemented to improve the interactive system between Cozmo and the users. Also, a cloud computing vision system was used to perform object recognition using Cozmo’s camera to be applied on educational games. Other functions were created to control Cozmo’s motors and expressions to create sophisticated scripts. To run the scripts, an interpreter algorithm was developed to translate the created functions into Cozmo’s programming language. To validate this work, the project was presented to several elementary school teachers (classes with students between 4 and 12) and the results are reported in this work, indicating that the proposed system can be a useful educational tool. Lastly, in order to reduce the project cost, a simpler system was developed that uses a Raspberry PI to give commands to Cozmo, a computer is no longer necessary.A robótica é uma ferramenta atrativa e motivadora para alunos de qualquer nível. Dessa forma, o uso de um robô na educação pode ajudar a despertar o interesse de alunos acerca de diversos assuntos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação de uma plataforma educacional para um robô móvel chamado Cozmo, com diversos recursos, incluindo um servidor web para interface de usuário, visão computacional, reconhecimento de voz, controle de rastreamento de trajetória, serviços em nuvem, entre outros. Funções para fins educacionais foram implementadas no sistema desenvolvido, incluindo operações matemáticas, ortografia, direção e um módulo de perguntas-respostas para os professores elaborarem roteiros didáticos (scripts) com flexibilidade. No projeto proposto, uma ferramenta de reconhecimento de voz em nuvem foi implementada para tornar o sistema interativo com o robô mais realista e natural. Além disso, um sistema de visão computacional em nuvem foi utilizado para efetuar o reconhecimento de objetos em fotos tiradas pela câmera de robô. Funções foram criadas com o objetivo de controlar as emoções e os motores de Cozmo para criar roteiros mais criativos e sofisticados. Para executar os scripts, foi desenvolvido um algoritmo interpretador que traduz as funções criadas no projeto para a linguagem de programação do Cozmo. Para validar este trabalho, o projeto foi apresentado à alguns professores do ensino fundamental (turmas com alunos entre 4 e 12 anos). Os resultados obtidos são relatados neste trabalho e indicam que o sistema proposto pode ser uma ferramenta educacional útil. Por fim, com o objetivo de tornar o projeto mais acessível, foi desenvolvido um sistema mais simplificado que utiliza um Raspberry PI para dar os comandos ao Cozmo, substituindo assim a necessidade da utilização de um computador.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Elétrica - EEUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCozmoservidor webrobótica educacionalCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAODesenvolvimento e Integração de um Sistema de Servidor web Baseado com Arquitetura em Nuvem para Robótica EducacionalDevelopment and Integration of a Cloud Based Web Server for Educational Roboticsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600e25d9c59-ed7d-4af2-a6fa-690a5f396345reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdfTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdfapplication/pdf9892783https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13906/1/TCC_Robotica_Educacional%20-%20Victor%20Kusumota.pdf304c4f082c07cd3df66464e50412ced7MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13906/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdf.txtTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdf.txtExtracted texttext/plain95865https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13906/3/TCC_Robotica_Educacional%20-%20Victor%20Kusumota.pdf.txt60aa9d5e1ea16651e89f5f7b927dc3b0MD53THUMBNAILTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdf.jpgTCC_Robotica_Educacional - Victor Kusumota.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6036https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13906/4/TCC_Robotica_Educacional%20-%20Victor%20Kusumota.pdf.jpgfce7f4c272e3ce7f8b0d07203c837c05MD54ufscar/139062023-09-18 18:32:07.08oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13906Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:07Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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