Categoría: Docente

 

Eje: Alumno como protagonista y constructor del conocimiento

 

Tipo: Taller de Robótica

 

Escuela: Técnica N° 36, DE N° 15. “Alte. Guillermo Brown”

 

Objetivos: Lograr que los alumnos:

 

• Aprendan conceptos que les permitan manejar los lenguajes para programar en la  sociedad del siglo XXI.

 

• Integren conocimientos previamente adquiridos con un recurso pedagógico  atractivo y motivante.

 

• Aborden desafíos que refuercen el pensamiento lógico-formal desde actividades  lúdicas.

 

• Adquieran el método científico y lo apliquen en el trabajo.

 

Destinatarios: Alumnos de Escuela Técnica – De 3ero a 5to año.

 

 

A partir de clases teóricas y prácticas se fueron abordando los conceptos que les permitieron  comprender en qué consiste un robot autónomo, sus partes sensoras (sensores de distancia por  ejemplo) y actuadoras (motores para las ruedas por ejemplo). Se les explicó cómo es la lógica  para vincular estas partes de manera de dotar un robot de una inteligencia propia (mediante un programa) para que el robot se maneje autónomamente, sin intervención externa.

 

Como recursos didácticos se fueron utilizando distintos programas que brindan interfaces de programación y simulación de robots para realizar tareas que fueron creciendo en complejidad  con el correr de las clases. Además se utilizaron dos placas electrónicas con distintos 

 

Microcontroladores para realizar pruebas de programas sobre las mismas.

 

Se comenzó con clases en la cual los ejercicios se basaban en la programación mediante una interfaz gráfica muy sencilla y un simulador de los comportamientos del robot. Se les planteó  ejercicios de cómo hacer para que un robot tenga determinados movimientos como avanzar, girar  sobre su eje, llegar hasta una pared y frenar, y luego cómo hacer para que recorra un laberinto sin  ayuda externa.

 

Una vez abordados los conceptos generales de robótica, sensores, actuadores y programación  básica mediante una interfaz gráfica; nos concentramos en los verdaderos dispositivos “cerebro”  de los robots: los microcontroladores. Estos dispositivos, presentes en cualquier artefacto electrónico (desde un celular hasta un lavarropas o microondas) son los componentes a los cuales se les brinda un programa para que lleven adelante diferentes tareas. Se utilizaron los  microcontroladores PICs y se experimentó con simuladores y luego con una Placa electrónica en la cual se probaban los distintos comportamientos. (Cómo encender una secuencia de luces  como si fuera un destellador de bicicleta, cómo hacer una secuencia de números con displays electrónicos, etc). En estas experiencias aprendieron un lenguaje de programación llamado

 

Assembler y cómo es la lógica de programación del mismo.

 

Por último, se trabajó con una nueva Placa e Interfaz de desarrollo llamada ARDUINO UNO, en la  cual pudieron aprender a programar mediante un lenguaje de programación llamado Processing, distintas tareas como ser un semáforo, con sus secuencias de prendido, apagado y sonido  simulando un semáforo para personas con visión reducida.

 

 

1. Se los introdujo en los conceptos de robots autónomos: Sensores (de movimiento, distancia, de línea, micrófonos, sensores de temperatura, etc); actuadores (motores, brazos neumáticos, etc) y microcontroladores o procesadores que es donde se programan los comportamientos para los robots autónomos.

 

2. Luego se les explicó la forma de programar los robots autónomos mediante la interfaz  gráfica (uniendo flechitas con cajitas que representaban los sensores y motores) y la forma de probar los comportamientos utilizando un simulador.

 

3. Finalmente pasaron a programar distintos comportamientos con las netbooks de Conectar Igualdad o en las computadoras de laboratorio con el objetivo de hacer que un robot recorra un laberinto de manera autónoma, vinculando los sensores y motores.

 

 

Pcs de laboratorio.

 

Netbooks.

 

Proyector

 

Pantalla

 

Software ERBPI para programación gráfica de robots.

 

Simulador YAKS para simulación de comportamientos de Robots autónomos.

 

Interfaz de desarrollo MPLAB para programación en lenguajes Assembler y C.

 

Simulador PIC Simulator para simular los PICs con programas en lenguiaje Assembler.

 

Simulador Proteus para la simulación de Microcontroladores PICs con programas en lengiaje C.

 

Placa electrónica MCE Starter KIT Student para probar los programas para Microcontroladores.

 

Interfaz de código de ARDUINO para programar comportamientos en lenguaje Processing.

 

Placa ARDUINO UNO para probar los comportamientos en lenguaje Processing.

 

 

Hasta el momento, la iniciativa fue sumamente positiva, en tanto los estudiantes pudieron incorporar nuevos conocimientos en lenguajes de programación y el pensamiento lógico-formal  que necesitan estos lenguajes de fondo; enfrentando desafíos que se fueron presentando  de manera lúdica y gradual. Por ejemplo: Cómo mover y hacer que un robot recorra un laberinto, cómo programar un destellador de bicicleta, cómo programar un semáforo. A su vez, pusieron en práctica otros conocimientos previamente adquiridos en otras materias, como por ejemplo funciones matemáticas crecientes, decrecientes o partidas para la programación de comportamientos. Para ello utilizaron siempre distintos recursos didácticos asociados a las nuevas tecnologías lo que les resultó muy atractivo.

 

Como dificultad encontramos que debido al ajustado cronograma de actividades que tienen los estudiantes de escuela técnica; nos fue complicado encontrar un horario en el que podamos convocar a muchos estudiantes, aunque se mantuvo durante los meses que duró el proyecto una cantidad estable de estudiantes asistiendo a una actividad extracurricular no obligatoria.

 

El proyecto se podría mejorar y tener mayor impacto si se contara con más recursos didácticos como ser robots físicos para que los estudiantes puedan experimentar. Sólo se contó con dos placas lo que produjo un cuello de botella a la hora de hacer las prácticas sobre objetos reales, más allá de las simulaciones con distintos programas.

 

Como cierre del taller, los estudiantes pudieron mostrar las distintas actividades realizadas en la exposición llevada a cabo el día de la Escuela Técnica, lo cual les resultó un factor motivante extra al poder mostrar a la comunidad lo aprendido.

 

Se proporciona un link con la presentación del taller, la cual describe la serie de tareas a realizarse o realizadas.

 

 

Responsables del taller: Maximiliano Groba, Maximiliano Urso

 

Colaboración: Prof. Carlos Ciganotto

 

 

Para escuchar el artículo hacer clic aquí