Requirements schrijfrobots

Requirements bordschrijfrobot voor blinde universitaire docent

• Speech naar tekst

De robot zet de gesproken woorden van de docent om in geschreven tekst op het bord. Om er voor te zorgen dat niet elk geluid (bijvoorbeeld studenten met een vraag) wordt omgezet tot tekst, maakt de docent gebruik van een microfoontje. Zo blijft de tekst beperkt tot wat de docent zegt en daarnaast worden de woorden van de docent duidelijk gedetecteerd. Dit microfoontje werkt zo dat het ook gebruikt kan worden als microfoontje voor de collegezaal of klaslokaal. Dit voorkomt dat de docent twee microfoontjes moet dragen.

• Vegen

Omdat de docent niet weet wat en waar er op het bord geschreven is, kan hij ook niet bepalen wanneer er wat weggeveegd moet worden. Bovendien is het vinden van een borstel een probleem voor een blinde (zelfs niet-blinde docenten hebben hier soms moeite mee, omdat ze op willekeurige plekken worden teruggelegd). Het is dus van belang dat de robot dit zelf kan. Het vegen moet met genoeg kracht gebeuren om de tekst te verwijderen en er mogen geen veegresten achterblijven. Daarnaast is het belangrijk dat de robot zo op het bord is bevestigd dat het aantekeningen niet beschadigd of uitveegt wanneer de robot over het bord beweegt. Bovendien moet de docent aan de robot duidelijk kunnen maken wat er weggehaald moet worden en wat mag blijven staan.

• Tekst, grafieken, tabellen en wiskundige functies

Naast tekst is het ook van belang dat de docent grafieken, tabellen en functies kan gebruiken om zijn stof goed over te kunnen brengen naar de studenten. De robot moet dus beschikken over een grote wiskundedatabase om allerlei functies te kunnen plotten.

• Commando/seintje

Natuurlijk hoeft niet alles wat de docent zegt op het bord te komen staan. Er moet dus een systeem worden ontwikkeld dat de docent in staat stelt om aan te duiden wat er moet worden opgeschreven. Dit kan zijn een variatie aan stemcommando’s voor bijvoorbeeld schrijven, vegen of grafieken of een apparaat dat door de docent in de hand wordt gehouden met knoppen voor eerder genoemde voorbeelden. Een andere oplossing zou zijn om een algoritme te gebruiken dat zelf uit de context bepaald wat er op het bord moet worden opgeschreven. Dit zou ook voor de docent fijner zijn, omdat hij zijn verhaal dan zo natuurlijk mogelijk kan vertellen. Deze oplossing is software gezien heel moeilijk te implementeren en zal iets zijn voor volgende generatie bordschrijfrobots.

• Universeel

Een klaslokaal of collegezaal kan zowel whiteboards als blackboards hebben. De robot moet zich hier zonder al te veel moeite op kunnen aanpassen. Hiermee wordt bedoeld dat de robot zonder tussenkomen van een mens moet kunnen overstappen van een whiteboard naar een blackboard. Dit betekent ook dat de robot zowel stiften als krijt moet kunnen gebruiken. Het is belangrijk dat de robot alle veelgebruikte merken stiften en krijt kan gebruiken om te voorkomen dat er speciaal op maat gemaakte stiften of krijt moet worden gemaakt.

• Stil zijn

Vanzelfsprekend moet de robot ook stil (genoeg) zijn. De docent zou zijn stemniveau niet hoeven te verhogen om boven het geluid van de bewegende robot uit te komen. Daarnaast is het voor de studenten ook van belang dat de robot niet te veel geluid maakt. Een te luide robot zou kunnen leiden tot een verlaagde concentratie en dus een afname van kennisopname.

• Voorraad- en detectiesysteem

Om de robot zo efficiënt mogelijk te maken, is het belangrijk dat de robot een voorraad aan stiften en krijt heeft. Dit voorkomt dat de docent iets hoeft te vervangen tijdens de les. Als het toch voorkomt dat de robot zonder krijt of stiften komt te zitten is het van belang dat dit op tijd wordt gedetecteerd door de robot. Dit moet ook weer doorgegeven worden aan de docent zodat hij de voorraad weer kan bijvullen.

• Formaat

De afmetingen van de robot zijn uitermate belangrijk vanuit meerdere punten. Ten eerste mag de robot niet te groot zijn vanwege het zicht. Een te grote robot betekent dat delen van zinnen of grafieken bedekt zullen worden door de robot wat voor irritatie zorgt bij de studenten. Ten tweede zal de docent de robot mee moeten nemen. Hoe groter de robot is, hoe lomper en zwaarder het zal zijn. De robot zal dus klein genoeg moeten zijn om comfortabel mee te kunnen nemen. Dit kan door bijvoorbeeld een tas te ontwerpen waar de robot in past en veilig is voor stoten en botsingen. Bovendien moet er niet vergeten worden dat de docent blind is en zijn handen dus al nodig heeft voor het navigeren door de omgeving.

• Geheugen

De robot heeft om meerdere redenen een geheugen nodig. Ten eerste moet de robot beschikking hebben tot een groot wiskundig database (zoals Mathematica) om grafieken te kunnen plotten en wiskundige functies te kunnen interpreteren. Ten tweede is het belangrijk dat de robot bijhoud hoeveel er is opgeschreven, waar dit is opgeschreven en hoeveel ruimte er nog is op het bord (zie procesbeschrijving voor meer details). Een bijkomend voordeel van deze data is dat de robot na het college een overzicht heeft van alles wat er is opgeschreven. Veel docenten sturen na de les de slides van het college naar de studenten of plaatsen het op een online leeromgeving zoals oase. De docent zou dit overzicht beschikbaar kunnen maken voor de studenten.

• Snelheid

De snelheid van zowel de robot als de docent is van essentieel belang voor een goed college. Te snel en de studenten hebben geen tijd om het goed op te schrijven. Een te langzame robot en het college zal niet meer synchroon lopen. Beide situaties zal voor onduidelijkheid bij de studenten zorgen en moet dus zo goed mogelijk vermeden worden. De snelheid is afhankelijk van meerdere factoren zoals de rekenkracht van de robot, de schrijfsnelheid van de robot en de communicatie tussen de robot en de docent (in andere woorden, het gemak van de commando’s/seintjes).