Bonbon – ein 1,27 m großer und 40 kg schwerer Roboter einer Gruppe von Ausbildern der Militärtechnischen Akademie kann den Unterricht von Grundschülern in Englisch, Kommunikation sowie Gesang und Tanz unterstützen.
Der intelligente humanoide Roboter zur Unterstützung des Englischunterrichts für Grundschüler (Bonbon) ist bis 2025 ein Forschungsthema im Rahmen des National Key Science and Technology Program.
Das Thema wurde von der Militärtechnischen Akademie vorgeschlagen und vom Ministerium für Wissenschaft und Technologie zur Umsetzung ausgewählt. Bisher hat der Nationale Rat für Wissenschaft und Technologie die Annahme angenommen und genehmigt. Das Produkt erhielt im Oktober 10 vom Amt für geistiges Eigentum ein Patent für nützliche Lösungen.
„Wir sind mit dem Erfolg des Projekts zufrieden“, sagte Dr. Le Dinh Son, Projektleiter.
Seiner Meinung nach zeige das Produkt, dass einheimische Wissenschaftler Roboterdesigntechniken und -technologie beherrschen; Entwickeln Sie grundlegende Softwaretechnologie und erstellen und lösen Sie Probleme der künstlichen Intelligenz in der Ton-, Bild- und natürlichen Sprachverarbeitung.
Roboterherstellungsprozess einer Gruppe von Dozenten an der Militärtechnischen Akademie. Bild: Akademie zur Verfügung gestellt
Herr Son sagte, er wolle schon seit langem intelligente Roboter entwerfen und herstellen, die auf der Integration fortschrittlicher Technologien für den Einsatz in der Bildung basieren.
„Viele Länder wie Japan, China und Korea haben Roboter zur Unterstützung des Lehrens und Lernens eingeführt und sind zu effektiven Lehrassistenten geworden, die Kindern den Zugang zu Wissen durch Technologie erleichtern.“ „Wir wollen, dass Vietnam über solche Roboter verfügt“, teilte Herr Son mit.
Die fast 2020 Dozenten der Militärtechnischen Akademie und der Koordinierungseinheiten, die ab 20 zum Einsatz kommen sollen, wurden in drei Gruppen aufgeteilt, die für Informationstechnologie, Steuerung und Mechanik zuständig sind.
Das Problem besteht von Anfang an darin, einen Roboter zu schaffen, der sich durch intelligente Verarbeitungsmodule durch Sprache, Augenausdrücke oder körperliche Gesten verhalten und mit Menschen interagieren kann.
Das Hauptproblem besteht darin, ein Hardwaresystem zu entwerfen und herzustellen, um einen Roboter mit einem freundlichen, menschenähnlichen Aussehen zu schaffen, der für Grundschulkinder geeignet ist. Darüber hinaus kann sich der Roboter flexibel vollautomatisch oder per Fernbedienung bewegen.
In Bezug auf die Software muss der Roboter die Anforderungen an die Fähigkeit erfüllen, zu sprechen, sich zu bewegen und integrierte Probleme zu bewältigen, die auf der Anwendung künstlicher Intelligenz bei der Erkennung von Bildern, Tönen, Gesten und Aktivitäten basieren.
Das Betriebssystem muss die stabile Ausführung von Verarbeitungsalgorithmen und Steuerprogrammen unterstützen und insbesondere die Echtzeitsynchronisation gewährleisten.
„Das Ziel, das das Team anstrebt, ist es, den Roboter dazu zu bringen, auf natürliche Weise zu sprechen und sich zu bewegen“, sagte Herr Son.
Dr. Le Dinh Son berichtet am 26. März über den Bonbon-Roboter. Bild: Intelligent Intelligent
Die Gruppe konzentrierte sich etwa zwei Jahre lang auf die Forschung in der oben genannten Richtung. Es gab Zeiten, in denen wir jedes noch so kleine Detail berechnen mussten, beispielsweise wie wir sicherstellen konnten, dass der Roboterarm die Sicherheit der Schüler nicht beeinträchtigt, oder wie wir die Sprache der Schüler genau identifizieren konnten verschiedene Stimmen. Auch die Gesten der interagierenden Person zu erkennen, damit der Roboter angemessen reagieren kann, ist ein schwieriges Problem.
Als Ergebnis schuf das Team einen Roboter mit einer Größe von etwa 1,27 m und einem Gewicht von 40 kg. Der Oberkörper ähnelt einem Menschen mit 21 Bewegungsschritten, davon haben die Arme 6 Schritte, jede Hand hat 3 Schritte und der Kopf hat 3 Schritte. Der Unterkörper ist ein mobiles Modul mit drei multidirektionalen Rädern, mit denen sich der Roboter frei auf einer horizontalen Ebene bewegen kann.
„Softwaremodule, die Roboterbewegungen steuern, werden hauptsächlich auf der Grundlage des Roboterbetriebssystems (ROS) entwickelt, wodurch Ressourcen recht flexibel integriert und verwaltet sowie Funktionsblöcke angepasst werden können“, teilte Herr Son mit.
Bonbon kann Unterrichtssituationen darstellen, den Wünschen des Lehrers folgen, z. B. Inhalte präsentieren, Vokabeln lehren und üben, neue Satzstrukturen lehren, frei über ein bestimmtes Thema kommunizieren oder tanzen.
Fragt ein Schüler beispielsweise „Wer ist Messi“, antwortet der Roboter auf Englisch: „Das ist ein berühmter Fußballspieler aus Argentinien“.
Darüber hinaus kann Bonbon Diskussionsthemen ansprechen, Spiele organisieren und jubeln, wenn Schüler etwas richtig oder falsch machen.
Roboter-Bonbon. Bild: Intelligent Intelligent
Zusätzlich zu Design und Fertigung kontaktierte das Forschungsteam Grundschullehrer und Ausländer, um sie bei der Digitalisierung von Dokumenten, der Erstellung von Skripten für Vorlesungen, Aktivitäten während der Unterrichtsstunden usw. zu unterstützen. Um Daten zu haben, ob die Stimme für das Kind geeignet ist, finden und fragen sie auch Vietnamesische Studenten in den USA für Unterstützung.
„Das ist sehr schwierig und erfordert viel Aufwand. Glücklicherweise erhielt die Gruppe begeisterte Unterstützung von den Lehrern“, sagte Herr Son.
Nach Covid-19 brachte das Forschungsteam den Bonbon-Roboter zu einigen Grundschulen in Hanoi und Bac Kan, um das Produkt zu testen und Feedback zur Verbesserung zu erhalten.
An der Nghia Tan-Grundschule in Hanoi hat der Bonbon-Roboter Englischlehrer dabei unterstützt, den Schülern das Singen beizubringen, Spiele zu spielen, Vokabeln und Satzstrukturen beizubringen und das Sprechen mit Schülern zu üben ...
Schulvertreter schätzten ein, dass der Roboter neue Hilfsprogramme und Lernmaterialien mit einem Standard-Muttersprache-Englisch-Akzent hinzufügen könne.
„Sowohl Lehrer als auch Schüler sind von der Lektion begeistert. Lehrer haben Zugang zu moderner Technologie, die Schüler nehmen den Unterricht gut auf und die Interaktion steigt. „Roboter helfen den Schülern auch dabei, während des Unterrichts Englisch für die Kommunikation zu nutzen“, sagte sie.
Bonbon-Roboter tanzt, singt und beantwortet Fragen. Video: Intelligent Intelligent
Die Testergebnisse zeigen, dass der Roboter die festgelegten Funktionen und technischen Parameter erfüllt, so Herr Son, was für das Team die Motivation ist, weiter zu forschen, um die Manipulationsfähigkeit, die Intelligenz und die Funktionen zu verbessern, damit sie in großem Umfang eingesetzt werden können.
„Generell können Roboter Dienstleistungen wie Empfang, Reisen, Produktwerbung, Beantwortung von Verwaltungsvorgängen und Erteilung von Anweisungen unterstützen. „Das wird die nächste Forschungsrichtung sein“, teilte Herr Son mit.
