Educatief exoskelet voor studenten STEM richtingen

Abstract

De nood aan ingenieurs en andere technische specialisten is al verschillende jaren hoog in Vlaanderen. Om aan die noodzaak te voldoen, wordt in deze thesis de ontwikkeling van een educatief exoskelet voorgesteld. Het doel van het exoskelet is om bij jongeren de interesse in STEM op te wekken en er zo voor te zorgen dat de instroom van studenten in STEM-richtingen stijgt. Om dat resultaat te bekomen wordt het product zo ontwikkeld dat het in de 3de graad van Vlaamse scholen kan geïmplementeerd worden. Concreet bestaat het ontwikkelde pakket uit een exo-arm met de nodige sensoren en actuatoren om aan te sturen. De leerlingen zullen aan de hand van een handboek deze arm zelf stap voor stap opbouwen. Hierbij behalen ze verschillende leerplandoelstellingen en maken ze kennis met de gebruikte componenten. Voor het ontwikkelde pakket zijn de componenten een IMU, een flex-sensor, een servomotor en een Raspberry Pi. Om deze componenten te gebruiken, is er een Python bibliotheek ontwikkeld. De beoogde leerlingengroep heeft weinig tot geen ervaring met tekstueel programmeren; daarom is er een gebruikersomgeving ontwikkeld om de verschillende componenten grafisch te programmeren. De grafische gebruikersomgeving maakt gebruik van de onderliggende bibliotheek om met de componenten te communiceren. Op basis van verschillende testsessies kan er besloten worden dat het ontwikkelde pakket zowel de leerlingen als de leerkrachten aanspreekt.