LearnBot 2.0: A tool for programming teaching and emotion management through robotics

Abstract

El uso de robots como herramienta para facilitar la educación tecnológica está ganando rápidamente interés. La robótica educativa permite a los estudiantes experimentar situaciones que contribuyen a adquirir estrategias cognitivas para resolver, planificar y ejecutar problemas reales. El robot LearnBot fue diseñado en el área de la robótica educativa para promover el desarrollo del pensamiento computacional en diferentes etapas educativas. LearnBot es una plataforma robótica de bajo coste que se programa utilizando el lenguaje de programación Python. Este trabajo tiene como objetivo desarrollar una versión mejorada de LearnBot para extender esta herramienta robótica a otros usos relacionados con la gestión emocional. Con este fin, utilizando la nueva plataforma robótica, llamada EBO, los estudiantes pueden simular comportamientos emocionales. Además, se ha desarrollado una herramienta de programación específica para EBO, llamada LearnBlock, diseñada para facilitar el uso del robot. LearnBlock proporciona un lenguaje visual a través del cual los niños pueden programar comportamientos en el robot de una manera intuitiva especificando qu´e tiene que hacer el robot cada vez que se produce una situación determinada. El lenguaje se puede extender fácilmente mediante la creación de nuevos bloques asociados a funciones de Python. Además, los programas pueden ejecutarse en el robot físico y en un robot simulado. Ambos, EBO y LearnBlock, son desarrollos abiertos. En este documento, se describen detalladamente los diferentes aspectos del diseño, la implementación y el uso de ambas herramientas educativas. Además, se presenta una revisión de los robots educativos existentes estrechamente relacionados con nuestro proyecto, comparando diferentes aspectos de estas herramientas educativas.

The use of robots as tools to facilitate technological education is rapidly gaining interest. The educational robotics allows students to experience situations that contribute to acquire cognitive strategies for solving, planning and execution real problems. The robot LearnBot was designed in the area of educational robotics for promoting the development of computational thinking in different educational stages. LearnBot is a low cost robotic platform which has to be programmed using the Python language. This work aims at developing an improved version of LearnBot to extend this robotic tool to other usages related to emotional management. To this end, using the new robotic platform, called EBO, students can simulate emotional behaviors. In addition, we have developed a specific programming tool for EBO, called LearnBlock, designed for easy usage of the robot. LearnBlock provides a visual language through which children can program robot behaviors in an intuitive way by specifying what the robot has to do whenever a given situation occurs. The language can be easily extended by creating new blocks associated to Python functions. Moreover, LearnBlock programs can run in either the physical robot and a simulated robot. Both, EBO and LearnBlock, are open developments. In this document, the different aspects of the design, implementation and usage of both educational tools are described in detail. In addition, a review of the existing educational robots closely related to our approach is presented, comparing different features these educational tools.