Το τελευταίο χρονικό διάστημα παρατηρείται αύξηση ενδιαφέροντος σχετικά με την εκπαίδευση STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Βαθμιαία, μαζί με την εκπαιδευτική ρομποτική, ενσωματώνεται τόσο στα προγράμματα σπουδών των σχολείων της Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, όσο και σε εκπαιδευτικές εξωσχολικές δραστηριότητες. Αυτή η εκπαιδευτική προσέγγιση είναι πολύ σημαντική και παρόλο που έχει ευρέως υιοθετηθεί τις τελευταίες δεκαετίες εξακολουθεί να χρειάζεται προσιτά εργαλεία με εκτεταμένες δυνατότητες. Ωστόσο, τα υπάρχοντα σχετικά συστήματα αντιμετωπίζουν αρκετές προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένων του συνολικού κόστους και της πολυπλοκότητας του συνολικού συστήματος, καθιστώντας επιτακτική την ανάγκη εξεύρεσης άλλων συστημάτων εκμάθησης, χωρίς τα μειονεκτήματα αυτά. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αναπτύχθηκε το σύστημα ColourBot, το οποίο αποτελεί μια λύση χαμηλού κόστους για εκπαίδευση STEM. Περιλαμβάνει προσαρμοσμένο λογισμικό (software) και υλικό (hardware) που περικλείεται από λειτουργικά κελύφη. Τα κελύφη αυτά συνδέονται χρησιμοποιώντας έναν προσαρμοσμένο μηχανισμό σύνδεσης με ενισχυμένες δυνατότητες, ο οποίος επιτρέπει τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη διάφορων λειτουργικών πρωτοτύπων. Το σύστημα παρέχει προσαρμοσμένο λογισμικό ανάλογα με την ηλικία, το εκπαιδευτικό επίπεδο και τις δεξιότητες των χρηστών, οι οποίοι στην περίπτωση μας είναι μαθητές της Πρωτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. Ο προγραμματισμός του υλικού διαφοροποιείται από τη συνηθισμένη ανάπτυξη συμβατικού κώδικα. Βασίζεται σε περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού (visual programming), δίνοντας όμως την δυνατότητα στον χρήστη να βλέπει και τον πραγματικό κώδικα. Τα πλεονεκτήματα του είναι ότι αποτελείται από ηλεκτρονικά χαμηλού κόστους και μικρού μεγέθους, μια συνδεσμολογία που ελαχιστοποιεί την πολυπλοκότητα και την αστοχία σύνδεσης, περίβλημα αρκετά στιβαρό το οποίο είναι παράλληλα εύκολο στη χρήση και μια φιλική πλατφόρμα λογισμικού κατάλληλα σχεδιασμένη. Κατά τη συγκεκριμένη προσέγγιση αναπτύχθηκαν νέα αρθρώματα και αναπτύχθηκαν συγκεκριμένα μαθησιακά σενάρια. Αυτός ο σχεδιασμός δίνει τη δυνατότητα για την κατασκευή πρωτότυπων ρομποτικών συσκευών και συστημάτων αυτοματισμού, ενισχύοντας τη δημιουργική σκέψη των μαθητών.