Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Human Robot Interaction: Conception and testing of modular robotics kits based on Poppy Ergo Jr.
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Mänsklig robotinteraktion : Conception och testning av modulära robotik-satser baserade på Poppy Ergo Jr (Swedish)
Abstract [en]

Innovation in electronics and mechanics have made it possible to construct less expensive robots and made them accessible to inexperimented and curious populations. Educational robots are used in classrooms and homes for both educational or learning purposes and entertainment. Since technology is more and more present in our lives, having programming notions is becoming a key knowledge to be taught.

Poppy is a robotic open source platform for the creation, use and sharing of interactive 3D printed robots, developed by the FLOWERS team at INRIA (French National Institute for Research in Computer Science and Automation). The Flowers team directed a branch of their work towards Poppy Education with the Poppy Ergo Jr, making robotic kits more accessible to beginners. It allows the users to discover computer science and robotics through different activities where they manipulate the tangible robot, and with different level of difficulties for the programming part.

The main goal of this work is to create new variations of the Poppy Ergo Jr to permit students and teachers to transform and modulate their robot. The second goal of this work is that we want to evaluate learning components such as the feeling of choice or the tangible manipulation during an activity and their impact on students perceptions, that through our old and new robotic kits.

After a conception phase for the creation of the new robot Dragster Mini and its corresponding programming activities, we ran two experiments on 7 group samples of high school students performing robotic activities assessed with surveys on their perceptions regarding the two activities evaluating choice (1st experiment) or tangible manipulation (2nd experiment).

After analyzing the results, we have found that having the choice of how to build their robot would put the students in a more "active" attitude, making them go faster than the group with no choice, even if they might feel that they have less choice. We also found that tangible manipulation requires more effort from the students, which may lead to them scoring better results on the quiz. This suggests that the students understand the material better when tangible manipulation techniques are applied.

This work ends by an opening on what can be done for making programming concepts applied to robots and Artificial Intelligence more accessible to children and answer teachers eager to go further. Building an autonomous robot of their own seems to be one of their expectations and could be widened in the near future of the Poppy Education Project.

Abstract [sv]

Innovation inom elektronik och mekanik har gjort det möjligt att konstruera billigare robotar och gjort dem tillgängliga för oexperimenterade och nyfikna personer. Utbildningsrobotar används i klassrum och hem för både utbildnings eller inlärningsändamål och underhållning. Eftersom teknik är mer och mer närvarande i våra liv, betyder det att programmeringsbegrepp blir en viktig kunskap att läras ut.

Poppy är en robot med öppen källkodsplattform för skapande, användning och delning av interaktiva 3D-tryckta robotar, utvecklade av FLOWERS-teamet vid INRIA (French National Institute for Research in Computer Science and Automation). Flowers-teamet ledde en gren av sitt arbete mot Poppy Education med Poppy Ergo Jr, vilket gjorde robotkit mer tillgängliga för nybörjare. Det gör att användarna kan upptäcka datavetenskap och robotik genom olika aktiviteter där de manipulerar den konkreta roboten och med olika svårighetsnivåer för programmeringsdelen.

Huvudmålet med detta arbete är att skapa nya varianter av Poppy Ergo Jr så att elever och lärare kan transformera och modulera sin robot. Det andra målet med detta arbete är att vi vill utvärdera inlärningskomponenter som känslan av val eller den konkreta manipulationen under en aktivitet och deras inverkan på elevernas uppfattningar, det genom våra gamla och nya robotkit.

Efter en befruktningsfas för skapandet av den nya roboten Dragster Mini och dess motsvarande programmeringsaktiviteter, körde vi två experiment på 7 grupp-prover av gymnasieelever som utför robotaktiviteter utvärderade med undersökningar om deras uppfattningar angående de två aktiviteterna som utvärderar val (första experiment) eller konkret manipulation (andra experiment).

Efter att ha analyserat resultaten har vi funnit att om valet av hur man bygger sin robot skulle sätta eleverna i en mer "aktiv" inställning, få dem att gå snabbare än gruppen utan val, även om de känner att de har mindre val. Vi fann också att konkret manipulation kräver mer ansträngning från eleverna, vilket kan leda till att de får bättre resultat på frågesporten. Detta antyder att eleverna förstår materialet bättre när konkreta manipulationstekniker används.

Detta arbete avslutas med en öppning om vad som kan göras för att göra programmeringskoncept tillämpade på robotar och artificiell intelligens mer tillgängliga för barn och svara lärare som vill gå vidare. Att bygga en egen autonom robot verkar vara en av deras förväntningar och skulle kunna utökas inom en nära framtid för Poppy Education Project.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 51
Series
TRITA-EECS-EX ; 2019:677
Keywords [en]
Robotics, Education, Human Robot Interaction, HCI, Learning, Pedagogy, Social Robots, Educational Robots
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-266980OAI: oai:DiVA.org:kth-266980DiVA, id: diva2:1389196
External cooperation
INRIA Sud-Ouest
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-01-29 Created: 2020-01-29 Last updated: 2020-01-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf