DOBOT Magician este un braț robotic multifuncțional și versatil, conceput pentru a imbunătăți experiența educațională în diverse domenii, în special în STEAM (Știință, Tehnologie, Inginerie, Artă și Mecanică). Proiectul DoBotMagicianForEducation constă în realizarea unei interfețe web cu transmisie video live ce oferă o experiență mult mai ușoară în a-l controla. DOBOT Magician permite elevilor să aplice teoria în practică prin experimente interactive și proiecte hands-on. Copiii pot explora funcționarea roboților, inclusiv aspecte precum controlul motoarelor, utilizarea senzorilor și execuția secvențelor de mișcare. Site-ul web este proiectat pentru a fi intuitiv și ușor de utilizat, facilitând interacțiunea elevilor cu brațul robotizat. În plus, pagina noastră oferă profesorilor șansa de a monitoriza progresul elevilor, evaluând performanțele.

• Opțiunea de logare pe pagina cu nume de utilizator și parolă
• Introducerea de coordonate pentru mișcarea robotului
• Afișarea în timp real a mișcării brațului
• Trimiterea a mai multor seturi de coordonate pentru o acțiune mai complexă

Proiectul utilizează un Raspberry Pi 4 care funcționează pe post de server pentru DOBOT Magician, la care este conectat prin USB pentru a facilita o comunicare rapidă, acesta gestionează comunicarea între componentele sistemului și vizualizarea streaming-ului video de pe camera montată pe Raspberry în timp real. Raspberry-ul este plasat într-o carcasă 3D personalizată, proiectată și creată de noi pentru a se mula pe nevoile proiectului nostru și pentru a oferi un aspect plăcut.

video.py

Acest script gestionează streaming-ul video folosind biblioteca Picamera2. Camera Raspberry Pi captează cadre și le transmite în timp real pe portul 8000 în format MJPEG. Serverul de streaming video procesează și cereri HTTP POST, permițând adăugarea de text peste video. Acest text este afișat în timp real pe feed-ul video transmis către interfața web.

video-server.service

Pentru a asigura că serverul de streaming video rulează continuu, video-server.service este configurat să pornească automat la boot-ul Raspberry Pi și să ruleze în background. Acest serviciu se asigură că utilizatorii pot vizualiza fluxul video live oricând doresc (systemctl enable video-server).

Dobot.py

programul in python are ca argumente x - coordonata x (int) y - coordonata y (int) z - coordonata z (int) r - rotatia capului (float) s - ventuza sau gripperul (boolean) u - userul (str) argumentele sunt folosite pentru a transmite comanda de deplasare la coordoonatele x,y,z,r si pentru a transmite o cerere HTTP tip POST către serverul de streaming cu mesajul ce va fi afișat, în format JSON print_messaje(mesaj) - transmite cereri HTTP POST folosind libraria requests iar mesajul este convertit în format JSON cu ajutorul librăriei json dobot_move_to(x,y,z,r) -deplasează brațul la coordonatele respective este un program python ce folosește o interfață multiplatformă pentru brațul robotic Dobot Magician

Fișierele sunt distribuite în următoarele directooare
raspberry pi
├── var
│   └── www
│       └──html
│          └──index.php
│          └──DobotControlPanel.php
│          └──procesare_inregistrari.php
│          └──queue.php
├── lib
│   └── systemd
│       └──system
│          └──video-server.service
├── root
   └── video.py
Procesul de înregistrare este gestionat de un script PHP numit procesare_inregistrari.php. Acest script primește cererile HTTP POST transmise de către formularul de înregistrare și le procesează în consecință. În cadrul acestui script, numele de utilizator introdus este verificat pentru a se asigura că respectă cerințele (fără spații sau caractere speciale), iar parola este criptată folosind funcția password_hash() pentru a asigura securitatea datelor. Parola criptată este apoi stocată într-un tabel dintr-o bază de date MySQL împreună cu numele de utilizator. Indexarea tabelului se face cu ajutorul id-ului utilizatorului.

Pentru autentificare, când utilizatorii încearcă să se conecteze, numele de utilizator și parola lor sunt trimise din nou către server prin formularul de autentificare index.php. Scriptul PHP asociat verifică dacă numele de utilizator există în baza de date și apoi compară parola introdusă cu cea stocată înregistrată anterior, folosind funcția password_verify() pentru a verifica dacă parolele coincid. Dacă autentificarea este reușită, utilizatorul este redirecționat către pagina principală a aplicației, altfel, este afișat un mesaj de eroare. Aceste procese sunt esențiale pentru a asigura securitatea și funcționalitatea sistemului. Utilizarea criptării parolelor este o practică standard pentru a proteja datele utilizatorilor împotriva accesului neautorizat.

Pentru a evita una din principalele probleme, și-anume doi utilizatori să emite unei directive operative către sistemul automatizat de manipulare robotică în același timp, am creat queue.php. În momentul în care utilizatorul se loghează din index.php, folosind comanda $_SERVER['REMOTE_ADDR'] preluăm ip-ul utilizatorului și îl adăugăm într-o bază de date. Fiecare ip este numerotat de un id care are valori de la 1 până la n crescător, iar in interfața de Waiting Room, folosind funcția queue.php facem query la baza de date, verificând care este primul id din șir. Acesta va avea acces primul la interfața principală, iar ceilalți utilizatori își vor astepta rândul. Când utlizatorul decide să iasă din interfața principală, acesta va avea un buton de logout care acționează funcția logout.php, ip-ul acestuia va fi șters din baza de date, acesta fiind trimis în index.php, urmând rândul celuilalt utilizator.

• Adăugarea si altor funcționalități precum posibilitatea de a face desene, grava lase și de printare 3D
• Actualizare designul-ui paginii web pentru a fi mai ușor de utilizat
• Sporirea securității si autentificare prin email

Proiectul reprezintă o combinație ingenioasă între tehnologie și educație, oferind o experiență interactivă și captivantă pentru copii. Prin integrarea unui braț robotic controlat de Raspberry Pi și un sistem de streaming video, copiii au oportunitatea de a explora lumea tehnologiei într-un mod distractiv și educativ. Feedback-ul și aprecierile primite de la copii confirmă impactul pozitiv al proiectului în stimularea interesului și pasiunii lor pentru știință și tehnologie. Prin intermediul acestei inițiative inovatoare, copiii au oportunitatea de a descoperi și de a experimenta noțiuni complexe într-un mod accesibil și distractiv, pregătindu-i pentru provocările viitorului digital.