Innovative Remote Smart Home for Immersive Engagement

An openly accessible, remotely operated smart home will be demonstrated as a tool for students to learn about residential energy usage and environmental impacts. Specifically, the demonstration unit provides classrooms an engaging experience that teaches students about energy efficiency technologies and how their behavior will have an impact on energy usage and the environment. It is expected that as students become aware of and understand how various energy efficiency technologies work barriers to their adoption will be lowered. The use of a web accessible, remote laboratory dramatically reduces lab setup time and equipment cost/space requirements for educators. Special attention is given to the web based interface to ensure the system is easy to use and requires only a standard web browser in order to operate. The interface also includes a video link so the user can feel that they are working with real hardware in real time and not using a simulation or virtual facility. An associated website provides a self-scheduling tool to provide access to the system and a resource for related background information on smart grid and residential energy efficiency technologies. In addition, supporting instructional materials that coincide with NGSS standards are available via download

Plataforma didáctica para robótica articulada por medio de una interfaz gráfica

Este artículo expone el desarrollo de una plataforma robótica didáctica. El propósito de la plataforma es realizar trabajos experimentales que permitan la ejecución y evaluación de tareas específicas relacionadas con la cinemática y control de movimiento de las articulaciones de un mecanismo robótico. Un elemento básico de la plataforma es el brazo robótico xArm-1s del fabricante Hiwonder, el cual posee una estructura articulada con seis servomotores y una tarjeta propia para su control mediante una tarjeta Arduino. Los estados de movimiento se monitorean por medio de una interfaz gráfica desarrollada en Matlab que permite el manejo de las variables utilizadas. La plataforma está dirigida a la enseñanza como una herramienta experimental que permita el análisis y compresión de cada concepto de la cinemática de la robótica articulada

Desenvolvimento de laboratório de experimentação remota didático para aprendizagem na área da conformação mecânica

Esta tese trata do desenvolvimento de um laboratório remoto didático para estudos na área da Conformação Mecânica, chamado de Laboratório Online de Conformação Mecânica (LABCONM), o qual visa proporcionar a aprendizagem da Conformação Mecânica usando experimentos reais operados remotamente. Este laboratório é formado por duas partes principais: A primeira parte é um Sistema de Gerenciamento de Aprendizagem (SGA) contendo todos os menus, atividades e tarefas, agenda e painel de acesso e controle aos experimentos. A segunda parte é a parte física, ou seja, o experimento remoto, que nesta primeira versão do LABCONM é a “Máquina Didática Teleoperada de Ensaio de Compressão” (MDTEC). No painel de controle da MDTEC o estudante controla e visualiza remotamente um ensaio de compressão real e exporta os dados. Uma atividade de aprendizagem experimental foi desenvolvida para guiar os estudantes na busca da solução do problema, gerando assim a aprendizagem da curva de escoamento. Para validar o laboratório, foram feitos dois tipos de testes: O primeiro é funcional e técnico, que analisa os resultados do experimento remoto, avaliando a similaridade e a repetibilidade para fins didáticos. E o segundo teste é uma validação acadêmica, que foi dividida em duas partes. A primeira, foi direta, e feita por um grupo de estudantes da disciplina de Conformação Mecânica, onde responderam questionários após uso do laboratório. A segunda etapa foi indireta, feita pela comparação das notas da prova entre os estudantes que "usaram" com aqueles que "não usaram" o laboratório, visando obter a influência do uso do laboratório na aprendizagem. Os resultados dos testes técnicos e funcionais mostram que a MDTEC é um experimento que tem condições de realizar ensaios de compressão reais, fornecendo dados com boa repetibilidade para levantamento de curvas de escoamento. Na avaliação dos estudantes o LABCONM demonstrou ter cumprido com o objetivo de ensino aprendizagem. Em relação à avaliação da prova aplicada com ambos os grupos de estudantes com e sem acesso ao LABCONM, observou-se que houve uma influencia positiva nos resultados da turma que acessou o laboratório, visto que nenhum destes estudantes do grupo teve nota insatisfatória no exercício de cálculo.This thesis deals with the development of a remote didactic laboratory for studies in the area of Metal Forming, called the Online Laboratory of Metal Forming (LABCONM), which aims to provide the learning of the Metal Forming using real remotely operated experiments. This lab consists of two main parts: The first part is a Learning Management System (SGA) containing all the menus, activities and tasks, agenda and access panel and control to the experiments. The second part is the physical part, that is, the remote experiment, which in this first version of LABCONM is the "Teleoperated Testing Machine for Compression Testing" (MDTEC). In the MDTEC control panel the student remotely controls and visualizes a real compression test and exports the data. An experimental learning activity was developed to guide the students in the search of the solution of the problem, thus generating learning the flow curve. To validate the laboratory, two types of tests were performed: The first one is functional and technical, which analyzes the results of the remote experiment, evaluating similarity and repeatability for didactic purposes. And the second test is an academic validation, which was divided into two parts. The first one was direct, and made by a group of students of the discipline of Mechanical Conformation, where they answered questionnaires after using the laboratory. The second stage was indirect, made by comparing test scores among students who "used" those who "did not use" the laboratory, in order to obtain the influence of the use of the laboratory in learning. The results of the technical and functional tests show that the MDTEC is an experiment that is able to perform real compression tests, providing data with good repeatability for survey of flow curves. In the evaluation of the students the LABCONM has demonstrated to have fulfilled with the objective of teaching-learning. Regarding the evaluation of the test applied with both groups of students with and without access to LABCONM, it was observed that there was a positive influence on the results of the group that visited the laboratory, since none of these students of the group had an unsatisfactory grade in the calculation