ESTUDO DA LINGUAGEM NXC PARA PROGRAMAÇÃO DE UM ROBÔ MÓVEL NA PLATAFORMA LEGO MINDSTORMS

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1 ESTUDO DA LINGUAGEM NXC PARA PROGRAMAÇÃO DE UM ROBÔ MÓVEL NA PLATAFORMA LEGO MINDSTORMS OBJETIVOS Rachel Lima Tuma 1 José Pinheiro de Queiroz Neto 2 Diante da pouca acessibilidade quanto ao idioma, dos materiais didáticos disponíveis para programação de robôs móveis como o Lego NXT, esta pesquisa vem avaliar os aspectos didáticos e de conteúdo para o ensino da linguagem de programação NXC (Not Exactly C), utilizada no kit de robótica Lego Mindstorms NXT, voltado para educação tecnológica, gerando como resultado um material didático em língua materna para ser utilizado no ensino de programação em robótica móvel nos cursos de nível médio e técnico integrado ao médio, facilitando o acesso dos alunos às informações e permitindo o aprendizado da linguagem. Deve-se para tanto: Estudar de maneira geral as linguagens de programação utilizadas em robótica, e de maneira específica a linguagem de programação NXC do robô Lego Mindstorms. Desenvolver experiências práticas de geração de código para o robô Lego Mindstorms. Gerar a apostila sobre a linguagem e com as práticas desenvolvidas. Verificar a efetividade da apostila, conduzindo uma aula prática com alunos do curso Técnico de nível médio Integrado a Mecatrônica. METODOLOGIA Para alcançar os objetivos propostos neste trabalho, será desenvolvida uma pesquisa aplicada, através de uma abordagem quantitativa e qualitativa, e seguindo uma metodologia de pesquisa bibliográfica e experimental, que pode ser sumarizada nas seguintes etapas: a) Revisão Bibliográfica: deve-se buscar literatura relacionada à robótica educacional, programação de robôs, a plataforma Lego Mindstorms e a linguagem NXC. 1 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas IFAM Campus Mmanaus Distrito Industrial. racheltuma2@gmail.com 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas IFAM Campus Manaus Distrito Industrial. pinheiro@ifam.edu.br 34

2 b) Estudo específico da linguagem NXC: busca por livros, apostilas e tutoriais que tratem do assunto, as melhores fontes encontradas para estudo foram: (HANSEN, 2007) e (BENEDETTELLI, 2007). c) Projeto e execução de experiências práticas de programação: são realizadas experiências práticas de programação em linguagem NXC (Not Exactly C) com o robô Lego Mindstorms NXT, nas quais utilizamos o compilador BricxCC , sob licença GPL (General Public Licence). d) Estudo do Kit Lego Mindstorms NXT: Adotou-se o Kit robótico NXT modelo 9797 (Figura 1) da linha LEGO MINDSTORMS destinado à construção de pequenos robôs. Estes kits são compostos por pequenos blocos de plástico (peças tradicionais LEGO) e outras peças complementares como servomotores, sensores de toque, som, luz e ultra-som, bem como uma unidade de controle programável (NXT brick). Figura 1: Robô móvel Lego Mindstorms e) Desenvolvimento de material didático: o desenvolvimento do material didático para aprendizagem da linguagem de programação NXC do kit Lego Mindstorm iniciou-se a partir do conhecimento da linguagem em si e suas aplicações, para em seguida desenvolver o material que permitisse o seu ensino de maneira facilitada e eficiente, buscando alcançar de forma didática e amigável os alunos no processo de ensino-aprendizagem. Tal desenvolvimento foi feito de modo incremental, ou seja, após uma primeira versão preliminar, sucessivas revisões de metodologia e de conteúdos técnicos foram aplicadas para que se chegasse a uma versão final do material didático, principalmente no que se refere aos conteúdos teóricos em si. Os principais pontos a serem observados como metas do material didático são: Introduzir o aluno ao meio da robótica e da programação de robôs; Embasá-los da teoria necessária para realização das práticas de programação e desafios propostos com o robô; 35

3 Familiarizar o aluno com o kit Lego NXT, estimulando a curiosidade de aprender; Expor o ambiente de programação da linguagem estudada, o Bricx Command Center que possui uma interface bem amigável sendo, portanto de fácil manuseio. Sugerir construções para o Lego a fim de auxiliá-los a montar diferentes protótipos, o que pode estimular também a criatividade dos alunos. Permitir ao aluno a auto-aprendizagem com o uso do material didático. f) Estudo de caso Avaliação do material didático: O Material Didático passou por uma avaliação que consistiu em um minicurso de linguagem de programação para o Robô Lego Mindstorms NXT, desenvolvido no laboratório de pesquisa na área de robótica móvel no Campus Manaus Distrito Industrial do Instituto Federal do Amazonas. Por limitação do laboratório, foram escolhidos 10 entre os 18 alunos voluntários, que participaram do minicurso, aplicado em três dias, duas horas nos dois primeiros dias e quatro horas no último dia, perfazendo uma carga horária de oito horas. Os conteúdos exibidos em cada dia se dividiram da seguinte forma: 1. Reconhecimento físico do kit Lego Mindstorms: a. Módulo NXT; b. Sensores; c. Atuadores; d. Alimentação; e. Comunicação com o PC; f. Ambiente de Programação BricxCC 2. A Linguagem NXC: a. SINTAXE; b. API 3. Exercícios práticos RESULTADOS Ao final do minicurso todos os alunos voluntários conseguiram realizar a programação e executar a tarefa prevista para o robô móvel, uns de maneira mais independente e outros com o auxílio da instrutora do curso. Após o término do experimento prático, todos os alunos responderam a um questionário contendo 10 questões para marcação da graduação em: (5) Ótimo, (4) Bom, (3) Regular, (2) Fraco e (1) Insuficiente. O questionário contém ao final uma solicitação de sugestões de melhorias do material didático, e espaço para o aluno transcrever suas sugestões, dados que foram tabulados e representam os resultados deste trabalho de pesquisa. A partir das sugestões feitas pelos 10 participantes do minicurso foram feitas inúmeras adaptações e melhorias no Material Didático desenvolvido. Os resultados (Figura 2) tratam dos dados colhidos quando da Avaliação do Material Didático desenvolvido. Os itens a serem avaliados foram os seguintes: conteúdo, didática, figuras, fluxo de informações, idioma, auto-aprendizagem, prá- 36

4 tica, avaliação geral, qualidade gráfica e exemplos, as questões relativas aos últimos itens citados não constam na Figura por absoluta economia de espaço, obtendo como resultado médio, respectivamente, entre Excelente e Bom. Pode-se observar que em todos os itens a soma de graus Excelente e Bom configura como maioria, demonstrando que o material didático cumpriu bem seus objetivos. Como destaque, o fato do material didático ter sido disponibilizado em língua portuguesa foi objeto de grau Excelente para todos os avaliadores, e isto pode ser explicado em função da dificuldade de encontrar este tipo de material em língua materna. (a) Referente ao conteúdo (b) referente ao idioma CONSIDERAÇÕES FINAIS O ensino de linguagem de programação utilizando a robótica educacional tem se mostrado uma ferramenta importante na melhoria do ensino técnico, e a necessidade de geração de material didático de qualidade ocupa lugar de destaque para a boa utilização desta prática, a qual se torna realmente promissora quando se tem acesso a um material em língua materna, como fontes que ajudam a ampliar o alcance das informações, já que o número de receptores aumenta devido à acessibilidade de materiais voltados às necessidades de alunos brasileiros. É importante ressaltar que isto não exclui o uso de material em língua estrangeira, mas acrescenta nas opções de material didático para levar a bom termo o ensino. Apesar dos resultados satisfatórios, este é um trabalho que não se encerra neste instante, mas serve de base sólida para um processo contínuo de melhoria do material didático, visando a médio prazo a disponibilidade e uso na rede de educação profissional e a longo prazo a escrita de um livro de linguagem de programação para robótica móvel, em ambos os caso com o interesse de somar para a 37

5 melhoria e valorização do uso da Robótica Educacional no Brasil. REFERÊNCIAS CASTILHO, M. I. Robótica na educação: com que objetivos? f. Monografia de conclusão ( Pos graduação em Informática na Educação) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre HANSEN,J.C., Lego NXT power programming: robotics in C,2007. MASSONI,C. Utilização da Robótica como ferramenta de motivação e ensino de Programação para alunos de cursos de graduação ligados a informática f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação Ciência da Computação) Universidade Estadual de Londrina. Londrina PIO, J. L. S., A Robótica Móvel como Instrumento de Apoio à Aprendizagem de Computação. In: Simpósio Brasileiro de Informática na Educação XVIII SBIE, p , Brasília,