Accurate localization in autonomous robots enables effective decision-making within their operating environment. Various methods have been developed to address this challenge, encompassing traditional techniques, fiducial marker utilization, and machine learning approaches. This work proposes a deep-learning solution employing Convolutional Neural Networks (CNN) to tackle the localization problem, specifically in the context of the RobotAtFactory 4.0 competition. The proposed approach leverages transfer learning from the pre-trained VGG16 model to capitalize on its existing knowledge. To validate the effectiveness of the approach, a simulated scenario was employed. The experimental results demonstrated an error within the millimeter scale and rapid response times in milliseconds. Notably, the presented approach offers several advantages, including a consistent model size regardless of the number of training images utilized and the elimination of the need to know the absolute positions of the fiducial markers.
DOCUMENT
For almost 25 years, the goal of the RoboCup has been to build soccer robots capable of winning against the FIFA World Champion of 2050. To foster the participation of the next generation of roboticists, the RoboCupJunior competition takes place in parallel and provides a similar challenge of appropriate difficulty for high school students. RoboCupJunior has three main categories: Soccer, Rescue and OnStage. For the Soccer category, participants need to design, build and program a team of autonomous robots to play soccer against an opponent team of robots. The competition is physical in nature, since it assumes physical robots playing against one another. In 2020 and 2021, the COVID-19 pandemic has made it difficult for a competition of this type to take place, due to obvious restrictions on physical gatherings. To allow for some sort of participation, and inspired by positive experience of the larger RoboCup community, the Organizing Committee of RoboCupJunior Soccer has explored porting a portion of the challenge to a simulated environment. Many of the existing environments, however, are built for higher education/research teams competitions or research, making them complex to deploy and generally unsuitable for high school students. In this paper we present the development of SoccerSim, a simulated environment for RoboCupJunior Soccer, based on the Webots open-source robotics simulator. We also discuss how the participation of students was key for its development and present a summary of the competition rules. We further describe the case study of utilizing SoccerSim first as a testbed for a Demo competition, and later as part of RoboCup Worldwide 2021. The participation of more than 60 teams from over 20 countries suggests that SoccerSim provides an affordable alternative to physical robotics platforms, while being stable enough to support a diverse userbase. The experience of using SoccerSim at RoboCupJunior Worldwide 2021 suggests that a simulated environment significantly lowers the barrier to entry, as evidenced by the participation of many teams that have not participated before. To make it easy for similar competitions to take place in the future, we made the code of SoccerSim available as open-source, as well as the associated tooling required for using it in a tournament.
DOCUMENT
Dit essay geeft een systeemvisie op het ontwikkelen van embedded software voor slimme systemen: (mobiele) robots en sensornetwerken.
DOCUMENT
Localization is a crucial skill in mobile robotics because the robot needs to make reasonable navigation decisions to complete its mission. Many approaches exist to implement localization, but artificial intelligence can be an interesting alternative to traditional localization techniques based on model calculations. This work proposes a machine learning approach to solve the localization problem in the RobotAtFactory 4.0 competition. The idea is to obtain the relative pose of an onboard camera with respect to fiducial markers (ArUcos) and then estimate the robot pose with machine learning. The approaches were validated in a simulation. Several algorithms were tested, and the best results were obtained by using Random Forest Regressor, with an error on the millimeter scale. The proposed solution presents results as high as the analytical approach for solving the localization problem in the RobotAtFactory 4.0 scenario, with the advantage of not requiring explicit knowledge of the exact positions of the fiducial markers, as in the analytical approach.
DOCUMENT
Er is behoefte aan mensen die bijdragen leveren aan de ontwikkeling van technische producten en processen. Onderwijs heeft de opdracht de technische geletterdheid van leerlingen te ontwikkelen en te zorgen dat ze zich prettig voelen bij het hanteren van techniek. Deze studie focust op de bijdrage die Mindtools hieraan leveren. Mindtools zijn op ICT gebaseerde leermiddelen die samenwerkend constructivistisch leren en hoger-orde (kritisch en creatief) denken stimuleren. Het begrip Direct Manipulation Environments (DME's), een subklasse van Mindtools, kenmerkt concrete leermiddelen zoals de microwerelden "Lego Mindstorms" en "Techno Logica". Deze microwerelden functioneren op basis van een materieel technisch model dat direct via een computer¬programma bestuurd wordt en taken kan uitvoeren (robots). De leertaak voor de leerling kan zich bewegen op het continuüm van het zelf programmeren van een kant-en-klaar materieel model dat bepaalde taken moet uitvoeren tot en met het zelf bedenken, bouwen en programmeren van een dergelijk model dat een of meer taken kan uitvoeren. Op grond van eerder literatuuronderzoek en een casestudie veronderstellen we dat het educatief toepassen van DME's bijdraagt aan de ontwikkeling van de technische geletterdheid van leerlingen. Hoewel definiëring van technische geletterdheid meer aandacht vraagt, zijn de volgende drie dimensies voor onze analyses bruikbaar gebleken: inhoud (zoals feiten, concepten, voorschriften), praktijk (het handelen, het materiële, doen en realiseren) en de cognitieve dimensie (denkvaardigheden en denkhoudingen). Het is aannemelijk dat door het toepassen van DME's domeinspecifieke concepten en kennis ontwikkeld wordt. Het denken van leerlingen is gekoppeld aan contexten en taken en moet niet geïsoleerd worden bestudeerd. We concentreren ons in deze studie vooral op onderzoek naar de dimensie van de denkvaardigheden en denkhoudingen (het denken van leerlingenduo's bij het oplossen van een probleemtaak) door het analyseren van de verbale interactie op kenmerken van kritisch - en creatief denken. Er is gebruik gemaakt van een Techno Logica leeromgeving bestaande uit een computer met software, een interface, bestuurbare materialen zoals lampjes en motors, en een zelfinstructie handleiding. Twee in complexiteit toenemende probleemtaken, ieder gebaseerd op een kant-en-klaar materieel model (Verkeerslicht en Reuzenrad), zijn gebruikt om de leerlingen besturingen te laten ontwerpen en testen. Dit proces werd op video opgenomen. We veronderstellen dat Techno Logica een bruikbare Mindtool is wanneer werken ermee bijdraagt aan technologische geletterdheid, in de zin dat er sprake is van probleemoplossen en hoger orde denken. Om dit te operationaliseren ontwierpen we een gestructureerd observatie-instrument op basis van het IOWA Integrated Thinking Model en de theorie over denkhoudingen (Costa, 2000). Hiermee werd het voorkomen en de diversiteit van denkvaardigheden en denkhoudingen in de verbale acties en interactie gescoord. Op basis van onze waarnemingen concluderen we dat veel interactie en handelen eerder geduid kan worden als uitingen van denken dan trial and error. Er zijn indicaties dat de leeromgeving en probleemtaken leiden tot ontwikkeling van expertise waardoor een nieuwe (moeilijkere) probleemtaak efficiënter en effectiever opgelost wordt. We vragen we aandacht voor de rol van de docent. We ervaren immers dat nieuwe leermiddelen niet gemakkelijk geadopteerd worden door leerkrachten.
DOCUMENT
Dit is een verkennend onderzoek voor zowel OCW als andere stakeholders. Aan dit onderzoek kunnen geen harde conclusies verbonden worden. Het onderzoek heeft louter de bedoeling te illustreren hoe leren en werken in een turbulente omgeving in de praktijk plaats vindt. Bron: Leren in een turbulente omgeving.
DOCUMENT
Hoewel het aantal sporters in Nederland ieder jaar toeneemt, zien sportverenigingen hun ledental dalen. Er is veel onderzoek gedaan om het tij te keren. Daarin werd vaak geconcludeerd dat het 'clubgevoel van leden' een belangrijke factor is. Wat dat is, het clubgevoel van leden, en hoe je dat kunt stimuleren, bleef echter onduidelijk. Nanny Kuijsters greep dit aan om het 'clubgevoel van leden' te bestuderen in het kader van haar promotieonderzoek voor de Universiteit van Tilburg en Fontys Economische Hogeschool in Tilburg.
LINK
Full text via link. Met een prikkelend opiniestuk gooide Jeroen Weijermars vorige week de knuppel in het hoenderhok. Hij zette zich af tegen de roep ‘om meer en meer te investeren in de ongeorganiseerde individuele sporter’. Dat zou ten koste gaan van het ‘wij-gevoel’. De sportvereniging waar dat wij-gevoel ‘voor het oprapen ligt’ zou meer beleidsmatige aandacht verdienen. De vereniging zou moeten worden versterkt. Dat zou de sociale cohesie bevorderen. Er ontspon zich een levendige discussie waarbij verschillende kritische vragen werden opgeworpen. Is de klacht terecht? Wordt er eigenlijk wel geïnvesteerd in die ongeorganiseerde individuele sporter? Is de voorkeur voor sportverenigingen boven bijvoorbeeld fitnesscentra wel gerechtvaardigd? Zouden we niet een onderscheid moeten maken tussen sport en bewegen?
LINK
Lectorale rede waarin wordt ingegaan op de manier waarop de mens nu binnen zijn natuurlijke omgeving functioneert. Dit wordt getypeerd als een ‘mismatch’. Tegelijkertijd is de lector er ook van overtuigd dat de technologie uiteindelijk zorgt voor een beter leven.
DOCUMENT
