Robotica Educativa

La Robótica Educativa es un medio de aprendizaje, en el cual participan las personas que tienen motivación por el diseño y construcción de creaciones propias (objeto que posee características similares a las de la vida humana o animal). Éstas creaciones se dan en primera instancia de forma mental y posteriormente en forma física, las cuales son construidas con diferentes tipos de materiales y controladas por un sistema computacional, los que son llamados prototipos o simulaciones.
En sus inicios los autómatas eran realizados con materiales fáciles de encontrar, ya sea con madera, cobre o cualquier otro material fácil de moldear.

Definición

Es 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 pelones.
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 que también cabe 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.

Origen

La 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.

Fases

Se 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.
== Objetivos para masturbar

• 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.

Materiales utilizados en robótica educativa

Ejemplos de robots educativos controlados mediante PC, de tipos: brazo industrial articulado, estación neumática y móvil rastreador, usados en el aula de clase.

En entornos de robótica educativa y de ocio se utilizan con frecuencia unos dispositivos denominados interfaces de control, o más coloquialmente controladoras, cuya misión es reunir en un solo elemento todos los sistemas de conversión y acondicionamiento que necesita un ordenador personal PC para actuar como cerebro de un sistema de control automático o de un robot. Las interfaces de control se podrían así definir como placas multifunción de E/S (entrada/salida) en configuración externa (es decir, no son placas instalables en ninguna bahía de expansión del PC), que se conectan con el PC mediante alguno de los puertos de comunicaciones propios del mismo (paralelo, serie o USB, generalmente) y sirven de interfaz entre el mismo y los sensores y actuadores de un sistema de control. Las interfaces proporcionan, de forma general, una o varias de las siguientes funciones:

• entradas analógicas, que convierten niveles analógicos de voltaje o de corriente en información digital procesable por el ordenador. A este tipo de entradas se pueden conectar distintos sensores analógicos, como por ejemplo una LDR (resistencia dependiente de la luz).
• salidas analógicas, que convierten la información digital en corriente o voltaje analógicos de forma que el ordenador pueda controlar sucesos del "mundo real". Su principal misión es la de excitar distintos actuadores del equipamiento de control: válvulas, motores, servomecanismos, etc.
• entradas y salidas digitales, usadas en aplicaciones donde el sistema de control sólo necesita discriminar el estado de una magnitud digital (por ejemplo, un sensor de contacto) y decidir la actuación o no de un elemento en un determinado proceso, por ejemplo, la activación/desactivación de una electroválvula.
• recuento y temporización, algunas tarjetas incluyen este tipo de circuitos que resultan útiles en el recuento de sucesos, la medida de frecuencia y amplitud de pulsos, la generación de señales y pulsos de onda cuadrada, y para la captación de señales en el momento preciso.

Algunas de las interfaces de control más avanzadas cuentan además con la electrónica precisa para el acondicionamiento y la conversión de las señales, con sus propios microprocesador y memoria. Así, son capaces hasta de almacenar pequeños programas de control transmitidos desde un PC que luego pueden ejecutar independientemente de su conexión a éste.
Algunas de ellas disponen también de bibliotecas de programación de las E/S para permitir su utilización con distintos lenguajes de propósito general, entre ellos: LOGO, BASIC y C. Existen varios modelos comerciales, entre los que se pueden mencionar:

• Interfaz FlowGo, de Data Harvest
• Interfaz ROBO TX Controller de fischertechnik
• Ladrillo RCX, de Lego
• Interfaz Enconor, de Enconor Tecnología Educativa
• Robot Programable Moway, de Minirobots
• Sistema constructivo Multiplo, de RobotGroup
• Kits educativos y contenidos Robo-Ed [1]

Robótica Educativa por países

Situación en Uruguay

Minibloq + OLPC + Arduino.

En uruguay la Robótica Educativa está creciendo cada vez más rápido. Distintos centros de estudios, como por ejemplo RobotGroup, se están abriendo y también cuenta con un campeonato de robots para alumnos de colegios primarios y secundarios llamado Roboliga. También se está fabricando un sistema constructivo de alta tecnología llamado Multiplo. Entre los productos de este sistema de diseño y prototipado de robots, se encuentra el robot Multiplo N6 el cual posee una placa DuinoBot programable con Arduino. Este robot se está utilizando en escuelas primarias y secundarias debido a lo fácil que resulta programarlo. Otro desarrollo en el área es Minibloq, un entorno de programación gráfica de código abierto, compatible con Arduino y con Multiplo. Es interesante que este software puede funcionar tanto bajo Windows (quizá aún el sistema operativo más extendido en las escuelas de uruguay) como bajo Linux, y está siendo probado con éxito en máquinas OLPC XO. Además, en Argentina se desarrolló Physical Etoys, un lenguaje de programación visual basado en Etoys que permite la interacción entre distintos robots de una manera entretenida, fácil y transversal a las materias de la currícula.

Proyecto sencillo de invernadero para niños en Physical Etoys