Em Guadalajara, no México, uma equipa do ITESO, universidade jesuíta, concebeu o RoboMeshA, uma plataforma educativa portátil que permite aos alunos descobrir a robótica e a inteligência artificial sem equipamento especializado. O projeto foi realizado no âmbito da iniciativa EPICS in IEEE, por um grupo multidisciplinar de 15 estudantes de engenharia, professores orientadores e voluntários da secção de Guadalajara do IEEE.
Em muitos liceus da cidade, professores motivados e alunos talentosos, apaixonados por ciências, tecnologia, engenharia e matemática, não têm acesso a ferramentas avançadas como laboratórios de robótica. Esta falta limita as possibilidades de trabalhar concretamente em aplicações de ponta.
Um laboratório móvel
Em vez de exigir que uma instituição crie uma sala informática dedicada ou instale software complexo, o RoboMeshA funciona como uma rede móvel de aprendizagem tudo-em-um. «O RoboMeshA traz a robótica e a IA aos alunos que não têm acesso a instalações especializadas nem a software pré-instalado», explica Fernando Vidal Luna, membro da equipa, estudante e membro do IEEE, a estudar engenharia mecatrónica no ITESO.
Os alunos conectam-se diretamente à plataforma através de um navegador web. Podem controlar o robô manualmente ou usar os seus modos de controlo, que permitem vê-lo mover-se, detetar obstáculos e evitá-los. Segundo Jorge A. Lizarraga, professor orientador do projeto, «o projeto combina conceção mecânica, sistemas embebidos, engenharia de controlo, visão computacional e IA num único sistema robótico que funciona como um laboratório móvel de aprendizagem».
A equipa indica que os jovens alunos interessam-se por tecnologia, programação e robótica, mas raramente têm oportunidade de trabalhar em sistemas que associam mecânica, eletrónica, software e controlo. Foram construídas duas unidades, e está em desenvolvimento uma arquitetura de acoplamento modular para expandir as capacidades do sistema para investigação e demonstrações em sala de aula. Segundo a equipa, esta conceção permitiria que quatro robôs funcionassem em conjunto.
Desafios de conceção
O projeto colocou vários desafios. «Um dos principais desafios foi a conceção estrutural do robô», explica Fernando Vidal Luna. «Não se tratava apenas de construir um chassis onde todos os componentes coubessem, com estabilidade, rigidez e distribuição de peso suficientes. Era também necessário proteger a eletrónica, tornando-a acessível para manutenção, testes e modificações.»
José S. González, também estudante de mecatrónica, destaca ainda a dificuldade de conceber uma plataforma utilizável por alunos com diferentes níveis de experiência. A equipa validou o dispositivo em sala de aula com os liceus CETI Colomos e Prepa ITESO. «Queríamos que as primeiras interações com o robô fossem simples e intuitivas, para que os alunos pudessem simplesmente ligar o robô, conectar-se à sua rede e começar a interagir com ele, sem ter de gerir a instalação de software, configurações complexas ou resolução de problemas», esclarece.
Uma formação orientada para o impacto social
Parte dos participantes veio do programa de projetos profissionais aplicados do ITESO. Assim, receberam formação prática em gestão de projetos, integração de sistemas e conceção centrada no utilizador. Em maio, a equipa apresentou um artigo de investigação e um poster no Congresso de engenharia do sistema da universidade jesuíta.
«Ver uma conceção passar de um modelo digital a um sistema físico foi inestimável», declara José S. González. «Trabalhar com estudantes de percursos variados ensinou-nos a ouvir os utilizadores finais e a conceber para as suas necessidades reais.» Luis Fernando Luque-Vega, membro do IEEE e responsável pelo projeto, afirma desejar que a iniciativa sirva de modelo para o ensino da engenharia. «Espero que o RoboMeshA seja adotado por escolas, universidades e secções estudantis do IEEE no México e internacionalmente, como modelo de integração da inovação técnica e do envolvimento comunitário», diz.
