Lorsqu'il s'agit de programmer de vrais robots, les choses deviennent très chères, très rapidement.

"Les robots sont impitoyables, " dit le Dr Jeffrey McGough, professeur de mathématiques et d'informatique à la South Dakota School of Mines &Technology. "Et la maintenance des robots est pénible."

Les étudiants qui apprennent à programmer des robots autonomes passent souvent plus de temps à les réparer après qu'ils ont été endommagés à la suite d'erreurs de codage qu'à apprendre à programmer réellement. Un robot mal programmé peut tomber d'une table ou s'écraser contre un mur, nécessitant des heures de travaux pratiques de réparation, dit McGough.

McGough a commencé à chercher un programme et/ou un logiciel pour enseigner à ses étudiants la programmation de robots il y a sept ans. Il s'est vite rendu compte qu'il y avait peu de disponible. Il a expérimenté avec un aspirateur robot Roomba, mais les coûts d'entretien s'additionnent rapidement.

Finalement, McGough a conçu le simulateur RoboScience, qui est devenu un projet de conception senior pour un groupe de ses seniors en informatique Mines au cours de l'année académique 2017-2018.

McGough dit que le niveau K-12 de la programmation robotique a déjà un programme adéquat à la disposition des écoles. Et bien qu'il existe des packages de simulateurs sur le marché pour les étudiants du secondaire, ils ont tendance à être excessivement chers. Le programme le moins coûteux que McGough a trouvé sur le marché au prix de 3 $, 000 par étudiant. "Mon objectif était de créer quelque chose de plus abordable, " il dit.

Le RoboScience Simulator sera un programme de simulation open source que les universités pourront utiliser gratuitement, incluant un portail en ligne, manuels gratuits et logiciels de robotique de base.

Sur l'écran de l'ordinateur, le programme RoboScience Simulator ressemble un peu à un jeu vidéo rudimentaire, avec un simple contour d'un "robot" se déplaçant à travers divers obstacles. RoboScience Simulator permet aux nouveaux programmeurs de résoudre les problèmes d'un programme, regarder une simulation d'un robot autonome sur un écran, avant de l'appliquer à une machine réelle. Cela peut commencer par quelque chose d'aussi simple que de programmer un robot en faisant un 8 à l'écran. Si la programmation n'est pas tout à fait correcte, et le robot se lance à la place dans le "mur", il n'y a pas de mal. L'étudiant recommence simplement le codage informatique.

McGough dit que les étudiants apprennent la programmation à un rythme beaucoup plus rapide avec un programme de simulation qu'ils ne le feraient avec un robot réel. Les erreurs de programmation sur un simulateur peuvent être facilement corrigées. Les étudiants pourront également utiliser les simulateurs à la maison, ce qui augmente le temps qu'ils peuvent expérimenter avec la programmation.

L'équipe d'étudiants de RoboScience Simulation est repartie de zéro en début d'année académique, mettant de côté les tentatives de programmation antérieures. "Ils sont partis de zéro - de bas en haut, " dit McGough. " J'ai décrit ce que je voulais voir, et ils ont compris comment le construire. Et ils l'ont conçu correctement parce qu'ils sont nos étudiants."

L'équipe a enregistré environ 1, 000 heures ensemble et environ 200 par étudiant sur le simulateur RoboScience.

McGough espère enseigner à sa classe à l'aide du matériel de cours RoboScience Simulator à l'automne 2018. D'ici l'été 2019, il pourrait être prêt à être testé dans un autre cadre universitaire. Et d'ici 2020, il espère qu'il sera accessible à tous.