Cos’è e come funziona Alvik, la novità di Arduino pensata per le STEAM

Arduino Alvik

All'interno del variegato e flessibile ecosistema Arduino, Alvik, il nuovo rivoluzionario robot programmabile, rappresenta un'innovativa e interessante risorsa nell'ambito della formazione e dell'insegnamento. Progettato per semplificare l'apprendimento creativo della robotica e della programmazione, Alvik offre agli studenti di tutte le età e livelli un'opportunità senza precedenti per esplorare concetti complessi in modo pratico e coinvolgente. Grazie alla sua facilità d'uso, alla sua versatilità e alle numerose funzionalità integrate, Alvik si inserisce come una risorsa preziosa per gli insegnanti e gli educatori che desiderano introdurre gli studenti al mondo della tecnologia in modo stimolante e accessibile. Con la sua capacità di adattarsi a molteplici progetti e applicazioni, Alvik promette di trasformare l'esperienza di apprendimento, ispirando una nuova generazione di innovatori e creatori. Arduino Alvik è un robot potente e versatile progettato specificamente per la programmazione e l'educazione alla robotica. Basato su Arduino Nano ESP32, Alvik offre più percorsi di apprendimento attraverso diversi linguaggi di programmazione, tra cui MicroPython, Arduino C e codifica basata su blocchi, consentendo molteplici possibilità di esplorare la robotica, l'IoT e l'Intelligenza Artificiale.

L'ecosistema Arduino sempre più dinamico e versatile

Il nome Arduino evoca una costante innovazione tecnologica. In primo luogo, esso indica un marchio solido e affidabile che ha guadagnato una reputazione di eccellenza nel campo dell'elettronica open source e della prototipazione rapida. Arduino: un nome, una garanzia, ça va sans dire. Esso rappresenta, infatti, la promessa di un'esperienza di prototipazione elettronica accessibile, affidabile e ricca di risorse, che continua ad ispirare e abilitare innovazioni in tutto il mondo. Fondata da Massimo Banzi e il suo team nel lontano 2005, la piattaforma Arduino ha rivoluzionato l'accesso alla creazione di dispositivi elettronici grazie ad una combinazione di facilità d'uso, flessibilità e basso costo. Arduino si è adattata nel tempo a nuove esigenze e sfide, espandendosi in prodotti per l'IoT, dispositivi indossabili, stampa 3D, ambienti embedded e tutto ciò che orbita attorno alle applicazioni industriali di livello professionale.

Chiunque abbia familiarità con Arduino, sa che può contare su una vasta gamma di risorse, dalla documentazione tecnica dettagliata ai numerosi tutorial disponibili online che facilitano il processo di apprendimento e sviluppo. Inoltre, la compatibilità con una moltitudine di sensori, attuatori e altri componenti, rende Arduino una scelta sicura per una varietà di applicazioni. Cuore del progetto Arduino è la vastissima community globale di makers, ingegneri, studenti e appassionati che utilizzano la piattaforma per trasformare le proprie idee in realtà tangibili. Questa vastissima community, che ad oggi conta oltre 33 milioni di utenti attivi, è caratterizzata da uno spirito collaborativo e condiviso di conoscenza, dove le persone possono imparare e crescere insieme attraverso progetti condivisi, discussioni online e sviluppo di codice aperto, peculiarità grazie alle quali Arduino è diventata la principale piattaforma open source globale. Da tempo, Arduino è un punto di riferimento nel panorama dell'hardware e del software open source, distinguendosi come azienda leader per la prototipazione rapida e la progettazione. Nata con l'obiettivo di fornire una piattaforma accessibile per la realizzazione di progetti interattivi, ha saputo adattarsi alle esigenze mutevoli del mercato, estendendo la propria presenza anche nei settori dell'IoT, dei dispositivi indossabili, della stampa 3D e degli ambienti embedded. Arduino si conferma oggi come un punto di riferimento nel mondo della tecnologia. Rivolta a insegnanti, studenti, programmatori e innovatori, la piattaforma versatile e robusta Arduino offre infinite opportunità per stimolare l'apprendimento pratico e la creatività.

Tra le molteplici iniziative che la contraddistinguono, spicca Arduino Education, un programma che offre supporto agli istituti educativi e agli insegnanti di tutto il mondo, facilitando l'insegnamento delle materie STEAM in classe. Attraverso l'uso di kit pratici e contenuti digitali coinvolgenti, Arduino Education rende l'apprendimento accessibile e stimolante per studenti di ogni età e livello di preparazione. In questo contesto di formazione e apprendimento continuo, si inserisce Alvik, il nuovissimo robot programmabile di Arduino. Concepito per facilitare l'apprendimento della robotica e della programmazione, l'ultima novità del brand rappresenta un'opportunità senza precedenti per gli appassionati di tecnologia, studenti e insegnanti. Con la sua interfaccia intuitiva e la vasta gamma di funzionalità, Alvik è in grado di adattarsi a qualsiasi idea e progetto, rendendo la robotica più accessibile e divertente che mai. Facciamo quindi una panoramica approfondita sul contesto e sull'impatto di Alvik nel campo della robotica educativa e dell'apprendimento pratico.

Robot programmabile Arduino Alvik: una risorsa preziosa per insegnanti, studenti e autodidatti

Il team Arduino, azienda leader mondiale nell'hardware e nel software open source, è finalmente pronto a presentarvi il robot Alvik! Il robot è progettato per essere estremamente semplice e divertente per i principianti, ma anche uno strumento versatile per gli utenti di livello avanzato per spingere i propri limiti. In un'epoca in cui la tecnologia continua ad evolversi rapidamente, l'importanza dell'educazione STEAM (acronimo inglese di Science, Technology, Engineering, Art e Mathematics) è più evidente che mai. Nell’approccio della STEAM Education, queste materie tecnico-scientifiche, impreziosite con la giusta dose di arte e creatività, si interfacciano tra loro in un continuo scambio interdisciplinare che allena le menti al pensiero critico e creativo, alla manualità e alle tecniche del problem solving. La STEAM Education, opportunamente gestita e implementata, è in grado di stimolare la curiosità, far emergere e valorizzare i talenti, nonché promuovere la ricerca. Al centro degli obiettivi STEAM vi è la formazione e la preparazione degli studenti al futuro mondo del lavoro, che non richiede più un'unica competenza, ma impone competenze trasversali ed è sempre più esigente anche in termini di soft skills. Alvik è anche uno strumento interdisciplinare che colma il divario tra l'istruzione e il futuro della robotica con corsi gratuiti CSTA e NGSS-Aligned.

Arduino

Figura 1

Programmi educativi che integrano concetti di robotica e programmazione offrono agli studenti l'opportunità di acquisire e sviluppare competenze chiave per il futuro, come la risoluzione dei problemi, la creatività e la collaborazione. Alvik si inserisce in questo contesto come una risorsa preziosa per gli insegnanti e gli educatori che desiderano introdurre gli studenti al mondo della robotica e della programmazione in modo coinvolgente e accessibile. Grazie alla sua facilità d'uso e alla sua versatilità, Alvik permette di esplorare concetti complessi in modo pratico e divertente, trasformando l'apprendimento in un'avventura stimolante. Oltre ad essere uno strumento efficace per l'apprendimento in classe, Alvik offre anche numerose opportunità per l'apprendimento hobbistico. Gli appassionati di tecnologia di tutte le età possono sperimentare con Alvik per creare progetti personalizzati, esplorando nuove idee e acquisendo competenze pratiche lungo il percorso.

Arduino Alvik

Figura 2

L'integrazione di Alvik nel curriculum scolastico può anche contribuire a ridurre il divario di genere nell'ambito della tecnologia, incoraggiando più ragazze ad avvicinarsi alla robotica e alla programmazione fin dalla giovane età. Offrendo un ambiente inclusivo e stimolante, Alvik può ispirare una nuova generazione di innovatori e creatori di tutte le età, preparandoli per affrontare le sfide del futuro con fiducia e creatività. Tuttavia, l'impatto di Alvik si estende molto oltre i confini dell'istruzione, influenzando anche il settore industriale e la società nel suo complesso. Gli studenti che acquisiscono competenze di programmazione e robotica attraverso l'uso di Alvik saranno infatti meglio preparati per affrontare le sfide del mercato del lavoro del futuro, contribuendo così alla crescita economica e all'innovazione tecnologica. Per tali ragioni, Alvik rappresenta molto più di un semplice robot programmabile. È un catalizzatore per la trasformazione e il trasferimento dell'educazione, un ponte verso il futuro della tecnologia e un'opportunità per gli studenti di tutto il mondo di esplorare il potenziale infinito delle materie STEAM. Alvik semplifica la codifica e i progetti robotici complessi, consentendo agli utenti di tutti i livelli di immergersi nell'entusiasmante mondo della progettazione elettronica.

Arduino Alvik

Figura 3

Specifiche tecniche del robot programmabile Alvik

Il rivoluzionario robot educativo di Arduino è l'inizio di una grande avventura di apprendimento. Facile da usare anche per i principianti e pronto ad adattarsi a qualsiasi idea, Alvik è destinato a trasformare la programmazione e la robotica. Esso è alimentato dal nuovo microcontrollore Arduino Nano ESP32, che presenta il nuovissimo e popolare MCU ESP32-S3, con il pieno supporto dell'ecosistema Arduino, consentendo agli utenti di esplorare il mondo di Arduino e MicroPython senza alcun limite. MicroPython è un linguaggio di programmazione semplice da leggere ed ottimizzato per i microcontrollori. Grazie all'integrazione di MicroPython, gli utenti possono portare rapidamente in vita le proprie idee con soli pochi comandi.

Il cuore del robot è un potente MCU a 32 bit, STM32 Cortex-M4. Il robot presenta anche l'LSM6DSOX, un modulo IMU a bassa potenza che include un accelerometro digitale 3D e un giroscopio. Alvik sta arrivando in tante scuole, in Italia e nel mondo. Verrebbe da dire, un piccolo passo per un robot, un grande passo per la didattica. La peculiarità di Alvik è che si tratta della primissima soluzione Arduino chiavi in mano, il robot infatti risulta già assemblato, non richiede montaggio né saldature, e monta già una serie di sensori e attuatori funzionali alla didattica. Può essere programmato in modi diversi, a partire dal diffusissimo coding a blocchi, che lo rende perfetto già dalla scuola primaria, passando per il classico linguaggio C++ di Arduino e arrivando persino alla programmazione avanzata in Python. Insomma, tanti linguaggi in un unico ed entusiasmante supporto per l'insegnamento.

Alvik combina una serie di caratteristiche e funzionalità che lo rendono unico nel suo genere. Di seguito, le sue specifiche tecniche:

Controllore principale Alvik Arduino Nano ESP32:

  • 8 MB di RAM
  • u-blox NORA-W106 (ESP32-S3)
  • Processore fino a 240 MHz
  • ROM 384 kB + SRAM 512 kB
  • 16 MB di memoria flash esterna
Nucleo di bordo Alvik STM32 Cortex-M4 32 Bit
Alimentatore Batteria agli ioni di litio 18650 Nano ESP-32 USB-C ricaricabile e sostituibile (inclusa)
Linguaggio di programmazione MicroPython, Arduino e programmazione a blocchi
Connettività Wi-Fi, Bluetooth LE
Ingressi Sensore di distanza del tempo di volo - fino a 350 cm

Sensore a colori RGB

Giroscopio-accelerometro a 6 assi

Array di follower di linea (x3)

Pulsanti toccabili (x7)

Uscite 2x LED RGB Motori
6V - Velocità a vuoto 96 giri/min, Corrente a vuoto 70 mA
Estensioni Connettori LEGO Technic (x4)
Connettori a vite M3 (x8)
Servomotore
I2C Grove
I2C Qwiic

Con Alvik puoi iniziare a programmare in pochissimo tempo. Alimentato dal versatile Nano ESP32, Alvik semplifica la curva di apprendimento nella robotica con la sua suite di programmazione completa che include il linguaggio MicroPython e Arduino. Progettato per accogliere utenti di tutti i livelli di abilità, Alvik prevede presto di introdurre la codifica basata su blocchi, migliorando ulteriormente l'accessibilità per gli studenti più giovani e fornendo un punto di ingresso coinvolgente nella progettazione robotica. Questa semplicità di utilizzo rende Alvik particolarmente adatto anche per i principianti, consentendo loro di concentrarsi sulla realizzazione delle proprie idee senza dover affrontare complessi codici di programmazione. Come già scritto, Alvik è progettato per supportare l'istruzione primaria, grazie alla prevista introduzione della programmazione a blocchi.

Ma cos'è la programmazione a blocchi?

La programmazione a blocchi è un paradigma di programmazione visuale che consente agli sviluppatori di creare software mediante l'assemblaggio di blocchi grafici anziché scrivere codice tradizionale. Questi blocchi rappresentano operazioni, funzioni o istruzioni che possono essere collegate tra loro per definire il comportamento del programma. È particolarmente popolare nell'ambito della programmazione per bambini e principianti, ma viene utilizzata anche in contesti professionali per lo sviluppo di applicazioni software. Il concetto alla base della programmazione a blocchi è quello di semplificare il processo di sviluppo del software, rendendolo più intuitivo e accessibile anche a coloro che non hanno una conoscenza approfondita della programmazione tradizionale. Questo approccio favorisce l'apprendimento attraverso l'interazione diretta con gli elementi grafici, consentendo agli utenti di concentrarsi sulle logiche di base senza dover preoccuparsi della sintassi o della struttura del codice. Nei sistemi di programmazione a blocchi, i blocchi sono solitamente rappresentati graficamente con forme e colori distintivi per indicare le diverse funzioni che svolgono. Gli utenti possono quindi trascinare e rilasciare i blocchi sulla "tela" di programmazione, collegarli tra loro per definire il flusso di controllo del programma e configurarli attraverso interfacce grafiche intuitive. Tale approccio innovativo ha il vantaggio di rendere il processo di sviluppo del software più visuale e interattivo, consentendo agli sviluppatori di vedere immediatamente il flusso e la struttura del loro programma. Inoltre, la programmazione a blocchi facilita la collaborazione tra persone con diversi livelli di competenza tecnica, poiché il codice è rappresentato in modo più intuitivo e comprensibile. Tra gli esempi più noti di ambienti di programmazione a blocchi ci sono Scratch e MIT App Inventor, ciascuno dei quali offre strumenti e funzionalità specifiche per la creazione di diversi tipi di applicazioni, da giochi interattivi ad app per dispositivi mobili.

Alvik è progettato per dare potere ai giovani studenti e abbattere le barriere d'ingresso dell'affascinante mondo della robotica. Il design compatto e robusto di Alvik ospita una ampia gamma di sensori integrati di alta qualità e sistemi di controllo avanzato del movimento, che consentono al robot di percepire e interagire con l'ambiente circostante. Per sbloccare il potenziale dei tuoi progetti robotici, Alvik è infatti equipaggiato con un set di sensori integrati: il tempo di volo, i sensori RGB a colori ed i sensori a matrice di linea, insieme al giroscopio e all'accelerometro a 6 assi, che consentono agli utenti di affrontare una serie di progetti innovativi e reali. Alvik sfrutta motori con encoder, driver di motori avanzati e un MCU dedicato.  E' possibile aggiungere anche motori per il controllo del movimento e bracci robotici, o integrare sensori aggiuntivi per la raccolta e l'analisi dei dati. Da un semplice robot per evitare gli ostacoli a un'auto robot intelligente per l'automazione del magazzino, un rover, un robot di consegna o di ispezione automatizzato per una varietà di applicazioni, le possibilità sono letteralmente infinite, sia nell'apprendimento in classe che nei progetti fai-da-te.

Con Alvik puoi ottenere un movimento preciso e dinamico dei motori, inoltre, il robot è dotato di una batteria ricaricabile e sostituibile agli ioni di litio 18650 ed è pienamente compatibile con LEGO Technic. Alvik è infatti dotato di connettori LEGO Technic, che consentono agli utenti di personalizzare il robot ed espanderne le capacità. Inoltre, è dotato di connettori a vite M3 per progetti 3D o laser-cutter personalizzati. I connettori Servo, I2C Grove e I2C Qwiic consentono agli utenti di espandere il potenziale e la flessibilità di Alvik portando i progetti di robotica a un livello completamente nuovo. Unico limite l'immaginazione.

Il CEO di Arduino, Fabio Violante, condivide la visione che sta dietro ad Alvik, descrivendolo non solo come un robot, ma anche come un vero e proprio ponte verso la robotica avanzata. Complessivamente, l'introduzione di Alvik rappresenta un passo significativo nel campo della robotica educativa e dell'apprendimento pratico. Grazie alla sua facilità d'uso, alle sue potenti funzionalità e alla sua capacità di adattarsi a tantissimi progetti, Alvik promette di diventare un'importante risorsa per studenti, insegnanti e appassionati di tecnologia di tutto il mondo. Una volta acquisite le basi della programmazione, si può progredire verso progetti di robotica più complessi adatti al proprio livello di competenza e interesse. In definitiva, Alvik si configura come una piattaforma che sorprenderà molte categorie di utenti.

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In breve tempo, sarai in grado di far prendere vita a tutte le tue fantastiche idee grazie alla sua esperienza pronta all'uso.

Basta aprire la scatola del tuo nuovo robot, collegarlo all'editor MicroPython di Arduino Lab o all'IDE di Arduino e seguire le istruzioni online per scrivere la tua prima riga di codice.

Quale sarà il primo progetto che proverai? Scrivilo nei commenti e condividi i tuoi progetti con Elettronica Open Source! Non vediamo l'ora di vedere cosa creerai

Per ulteriori informazioni è possibile visitare la pagina dedicata sul sito ufficiale di Arduino.

Puoi acquistare il tuo Alvik nello store ufficiale: https://store.arduino.cc/products/alvik

Riferimenti

datasheet.pdf

Alvik Arduino Documentation

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