INTRODUCCION A LA ROBOTICA EDUCATIVA

Camilo Rodríguez, Cod 27Helman Sarmiento, Cod 28

DefiniciónEs el conjunto de actividades pedagógicas que apoyan y fortalecen áreas específicas del conocimiento y desarrollan competencias en el alumno, a través de la concepción, creación, ensamble y puesta en funcionamiento de robots.

El objetivo de la enseñanza de la Robótica, es lograr una adaptación de los alumnos a los procesos productivos actuales, en donde la Automatización (Tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras; en la operación y control de la producción) juega un rol muy importante. Sin embargo, la robótica se considera un sistema que va más allá de una aplicación laboral.

• Algo esencial a mencionar en el estudio de la Robótica, es la gran necesidad de una perfecta relación entre el Software y el Hardware del Robot, ya que los movimientos que realizará éste Robot es un acoplamiento entre lo físico y lo lógico.

OrigenLa Robótica Educativa se centra principalmente en la creación de un robot con el único fin de desarrollar de manera mucho más práctica y didáctica las habilidades motoras y cognitivas de quienes los usan. De esta manera se pretende estimular el interés por las ciencias duras y motivar la actividad sana. Así mismo hacer que el niño logre una organización en grupo, discusiones que permitan desarrollar habilidades sociales, respetar cada uno su turno para exponer y aprender a trabajar en equipo.

FasesSe tiene la idea de que se construye un robot utilizando cables y equipo para hacerlo en la vida real, pero no es así, porque en la Robótica Educativa se pretende inicialmente crear un robot en computador, se hace en programas especiales como el xLogo (usando en verdad, una versión libre de éste), donde se realiza un pequeño estudio que ve si éste robot es realizable o no en la realidad. Aquí, al tenerlo en el computador se establece la función que cumplirá este robot, las cuales son específicas para realizar pequeñas tareas (como traer objetos o limpiar cosas, por ejemplo), y se observa en la pantalla el cómo se ve este robot. Luego, eliminando y arreglando, se procede a utilizar materiales para llevarlo a cabo en la realidad.

• En este punto, se utilizan variados materiales, pueden ser desde piezas de sistemas constructivos como Lego, Multiplo o Robo-Ed, a materiales de desecho que no se ocupan en casa (como cajas de cartón y circuitos en desuso). Aunque, también se usan materiales más de clase como son metales u otros derivados.

ObjetivosLos objetivos de la Robótica educativa son los siguientes:• Que sean más ordenados.• Promover los experimentos, donde el equivocarse es

parte del aprendizaje y el autodescubrimiento.• Ser más responsables con sus cosas.• Desarrollar mayor movilidad en sus manos.• Desarrollar sus conocimientos.• Desarrollar la habilidad en grupo, permitiendo a las

personas socializar.• Desarrollar sus capacidades creativas.• Poder observar cada detalle.• Desarrollar el aprendizaje en forma divertida.

HISTORIA DE LA ROBOTICA(RCX-NXT- EV3)

Historia de la robóticaLa historia de la robótica va unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torre Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo ,el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas.

• Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1921 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots / R.U.R., a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras además de tener fantasías o fetiches sexuales con ellos, ya que estos destacan por contar con una representación del miembro masculino a gran escala.

RCX• El bloque RCX es la parte central del Lego

Mindstorms, ya que aquí se encuentra toda la parte lógica y electrónica que permite la mayoría de las acciones del robot, almacenándose hasta 5 programas que se pueden cargar en su memoria interna, y guardándose allí el firmware básico para el control de los distintos dispositivos que se pueden conectar al bloque.

• El bloque RCX tiene tres versiones oficiales: 1.0, 1.5 y 2.0, las cuales presentan mejoras en el software sin verse afectado mayormente el hardware que se vende con el bloque, sin embargo, la parte electrónica de los bloques no es compatible, ya que las tres versiones poseen distintas regulaciones de voltaje, pero aun así no afecta el hardware que posee el bloque.1

NXT• El bloque NXT es una versión mejorada a partir de

Lego Mindstorms RCX, que generalmente se considera la predecesora y precursora de los bloques programables de Lego.

• Debido a la comercialización de los bloque programables, Lego vendió la generación NXT en dos versiones: Retail Version y Education Base Set. Una ventaja de la versión Educacional es que se incluía las baterías recargables y el cargador, pero esta misma versión debía comprar el software según el tipo de licencia: Personal, Sala de clases, Sitio.

• Además, Lego dispuso de varios kits para desarrolladores según las características de los programas que estuvieran desarrollando,

• Software Developer Kit (SDK), que incluía los controladores del puerto de USB, archivos ejecutables y referencia a los bytecodes.

• Hardware Developer Kit (HDK), incluía la documentación y esquemas para los sensores de NXT.

• Bluetooth Developer Kit (BDK), documentos de los protocolos usados para la comunicación Bluetooth.

EV3• La tercera generación EV3, evolution 3,21 comenzó

a comercializarse en 2013. La versión normal permite realizar cinco modelos de base. En el sitio web de acompañamiento hay robots adicionales. Hay además otros sitios webs donde se muestran las instrucciones para construir otros modelos y se venden también libros donde se muestran otros modelos adicionales asi como guías pra desarrollar sus propios modelos.

• El bloque EV3 actúa como centro de control y fuente de potencia del robot. Tiene:

• 4 puertos de entrada rj45 (para conectar los sensores al bloque EV3)

• 4 puertos de salida rj45 (para conectar los motores al bloque EV3)

• Un puerto mini USB para PC (para conectar el bloque EV3 a un ordenador)

• Un puerto de host USB (para agregar un conector Wi-Fi y establecer conexiones en cadena)

• Un puerto para tarjetas Micro SD (para ampliar la memoria disponible en el bloque EV3)

• Un altavoz integrado• Receptor de señales infrarrojas para recibir comandos• Receptor Bluetooth y wifi.

• El conjunto se completa con• 2 servomotores (paso a paso) grandes y un

servomotor (paso a paso) pequeño• Sensores de color, de contacto• Mando a distancia por señales infrarrojas• Guía de usuario• las piezas de fijación, de movimiento y flexibles

especiales, las fijas compatibles con Lego Technic.