Open Roberta

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Open Roberta
Rechtsform Initiative
Gründung 4. November 2014
Sitz Fraunhofer IAIS, Sankt Augustin
Ursprung Roberta – Lernen mit Robotern
Schwerpunkt Schulbildung
Methode cloud-basierte, grafische Programmierumgebung; Aufbau eines Open-Source-Netzwerks
Motto Programmieren ist ein Kinderspiel
Website www.open-roberta.org

Open Roberta ist ein technologisches Projekt innerhalb der Initiative Roberta – Lernen mit Robotern von Fraunhofer IAIS, Sankt Augustin. Ziel von Open Roberta ist es, das Programmieren leichter zugänglich zu machen, indem technische und fachliche Barrieren abgebaut werden.[1] Das Projekt richtet sich an Lehrkräfte ebenso wie an Schülerinnen und Schüler. Die erziehungsorientierte Programmier-Plattform »Open Roberta Lab« steht cloudbasiert ohne Installationsaufwand kostenlos zu Verfügung und kann von jedem Gerät mit gängigem Browser genutzt werden.[2] Open Roberta wird von Google.org[3] mit 1 Million Euro unterstützt.[4][5] Open Roberta steht unter der Schirmherrschaft von Bundesbildungsministerin Prof. Dr. Johanna Wanka.[6] Neben den Einsatz in Bildungseinrichtungen wird die Verbreitung von vielen freien Organisationen vorangetrieben, die sich in Sammelbewegungen wie der deutschen Initiative Jeder kann programmieren. Start coding! oder der amerikanischen Code.org[7] darstellen.

Open Roberta Lab[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Open Roberta Lab – eine cloud-basierte Programmierumgebung

Die cloudbasierte Programmierumgebung »Open Roberta Lab« ermöglicht Kindern und Jugendlichen ohne technische Hürden die Programmierung verschiedener Roboter-Systeme. Ab der Version 2.0 können im Open Roberta Lab die Systeme Lego Mindstorms EV3, NXT, auf der Arduino (Plattform) basierende Bot'nRoll One[8], auf dem BBC micro:bit[9] und auf dem Calliope mini[10] programmiert werden. Es stehen eine Vielzahl an verschiedenen Programm-Blöcken zur Verfügung, mit denen die Motoren, Sensoren und Prozessoren programmiert werden können [11]. Open Roberta Lab nutzt dabei den Ansatz der grafischen Programmierung. Dieser soll es vor allem Anfängern erleichtern, ohne Syntaxfehler intuitiv ein Programm zu erstellen. Als Cloud-Anwendung kann die Plattform ohne Installationsaufwand von jedem gängigen Browser, Betriebssystem und Gerät genutzt werden.[12][13] Open Roberta Lab ist in den folgenden Sprachen verfügbar: Deutsch, Englisch, Italienisch, Französisch, Dänisch, Finnisch, Spanisch, Katalan, Polnisch, Russisch.

Open Source Community[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Programmierplattform Open Roberta Lab wird komplett Open Source entwickelt. Sowohl die Software als auch die Open-Source-Entwicklertools stehen über Server der Fraunhofer-Gesellschaft bereit. Zunächst bezieht das Entwicklerteam des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme Lehrkräfte, IT- und Bildungsexperten aus dem Roberta-Netzwerk in die Entwicklungsarbeiten ein, ebenso Hochschulen und ihre Studierenden. Im zweiten Schritt wird die Open-Source-Community dann für alle interessierten Programmiererinnen und Programmierer geöffnet. Dabei sollen, dem Leitgedanken des Roberta Projekts entsprechend, vor allem auch weibliche Studierende angesprochen werden, die auf diese Weise eine Vorbildfunktion für Schülerinnen einnehmen.[14]

Programmiersprache NEPO[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beispiel von Programm-Blöcken der Programmiersprache NEPO

NEPO ist eine an Scratch angelehnte visuelle Programmiersprache, welche die freiverfügbare Blockly-Bibliothek nutzt[15] und diese um eigene Funktionalitäten erweitert und, wo notwendig, für Open Roberta angepasst hat. Mit NEPO können, grafische Programmierblöcke einfach aneinandergefügt werden. Ein Vorteil von NEPO sind seine offenen Schnittstellen. Diese erlauben es beispielsweise, weitere NEPO-Programmblöcke zu entwickeln oder aber auch andere Hardware-/ Roboter-Systeme anzubinden.[16]

Simulationsumgebung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Open Roberta 2D-Simulation eines radgetriebenen Roboters

Ab der Version beta 1.3.0 bietet das Open Roberta Lab auch eine Simulationsumgebung an. Es handelt sich hierbei um die Simulation eines zweidimensionalen Robotermodells, welches mit zwei Rädern (Differentialantrieb) angetrieben wird. Die Programmierung des simulierten Roboters erfolgt ebenfalls mit der Programmiersprache NEPO. Das simulierte 2D-Modell beinhaltet die Simulation eines Ultraschallsensors, eines Berührungssensors, eines Farbsensors und der Anzeige einer LED. Zusätzlich stehen mehrere Umgebungen zur Auswahl.

Open Roberta Wiki[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Open Roberta Wiki beinhaltet die Benutzung des Open Roberta Labs und beschreibt, welche Komponenten für die Nutzung von Open Roberta benötigt werden. Zusätzlich listet das Wiki eine Beschreibung der meisten im Open Roberta Lab genutzten NEPO-Blöcke auf.

Geschichte und Vorgänger[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Open Roberta ist eine technologische Erweiterung des „Roberta-Konzepts“. Roberta (kurz für: „Roberta – Lernen mit Robotern“) ist eine Fraunhofer-Bildungsinitiative, die im Jahr 2002 als BMBF-Projekt „Roberta – Mädchen erobern Roboter“ initiiert wurde.[17] Kindern und Jugendlichen sollen Technik und Naturwissenschaften (MINT-Fächer) nähergebracht werden.

Preise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Open Roberta gehört zu den 100 Preisträgern des bundesweiten Wettbewerbs „Ausgezeichnete Orte im Land der Ideen“ 2015[18]. Open Roberta ist zudem Bundessieger 2015 in der Kategorie Bildung beim Wettbewerb Deutschland – Land der Ideen.[19][20]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Quellen und Belege[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Zeitschrift Learning und Medien (LOM)
  2. Open Roberta Webseite
  3. Google.org
  4. Pressemitteilung von Fraunhofer IAIS
  5. Google Produkt Blog
  6. Schirmherrin Johanna Wanka
  7. en:Code.org
  8. José Cruz - botnroll.com: Bot'n Roll ONE A Robot. In: botnroll.com. Abgerufen am 11. Oktober 2016.
  9. http://microbit.org/ BBC micro:bit
  10. https://calliope.cc/ Calliope mini
  11. [ http://roberta-home.de/de/das-%C2%BBopen-roberta-starter-kit%C2%AB-als-test-set "Open Roberta Starter Kit"]
  12. „Open Roberta Lab“
  13. Jost, B., Ketterl, M., Budde, R., Leimbach, T. Graphical Programming Environments for Educational Robots: Open Roberta – Yet another One?, in IEEE International Symposium on Multimedia (ISM), December 2014
  14. „Open Roberta Developer Webseite“
  15. „Blockly Webseite“
  16. „Dokumentation NEPO“
  17. „BMBF-Abschlussbericht“
  18. Beschreibung des Projekts als Ausgezeichneter Ort
  19. Übersicht aller Bundessieger 2015
  20. Interview mit dem Projektleiter Thorsten Leimbach