Modelo 7: Robot de limpieza

El robot antidesmenuzamiento

Grado escolar

5-7

Tiempo requerido

2 clases dobles

Nivel de dificultad

Modelo: fácil, Programación: medio

Tipo de modelo

Robot / vehículo móvil

DESCRIPCIÓN DEL MODELO / TAREA

Los alumnos (SuS) planifican y realizan un robot de limpieza de movimiento autónomo para una superficie. Dos sensores situados en el parachoques izquierdo y derecho impiden que el robot mueva objetos o se atasque. Una señal procedente de estos sensores hace que el robot retroceda y cambie de dirección para luego seguir desplazándose. Para la diferenciación, se puede instalar un sensor gestual RGB como protección contra caídas. Esto permite al dispositivo limpiar mesas sin caerse.

RELEVANCIA COTIDIANA

La automatización de procesos y el uso de sistemas robóticos desempeñan un papel cada vez más importante en la vida cotidiana de los estudiantes. Además de los actuales robots cortacésped y aspiradoras, en el futuro se incorporarán sin duda a nuestras vidas otros asistentes personales y vehículos auxiliares.
Debido a su creciente relevancia en la vida cotidiana, el tema es adecuado para la orientación preprofesional. Despierta la curiosidad de los estudiantes por la correspondiente tecnología cotidiana y los aspectos profesionales de la conducción autónoma.

Preguntas guía

¿Qué funciones debe cumplir un robot de conducción autónoma? (comunicación, colaboración)
¿Qué problemas pueden surgir al utilizar un vehículo autónomo? (pensamiento crítico)
¿Qué aspectos de diseño deben tenerse en cuenta para un buen funcionamiento? (creatividad)

Relación con las asignaturas

Informática

Fundamentos de la programación de varios sensores

Tecnología

Teoría de la transmisión, estabilidad del vehículo, sistemas de dirección, fabricación y optimización de un objeto, conducción autónoma, tráfico

Física

Fricción y presión de contacto

Plan de clases

Información y consejos

Indicaciones metodológico-didácticas

Opciones de diferenciación

El modelo es especialmente adecuado para establecer y experimentar sistemáticamente distintos modos de conducción modificando el ángulo de corrección durante la marcha. Mediante la diferenciación, el vehículo puede ampliarse con poco esfuerzo con un sensor adicional (sensor gestual RGB) para aumentar el grado de autonomía.

Aspectos motivacionales

Existe un gran deseo de construir un vehículo que se controle a sí mismo de la forma más autónoma posible utilizando varios sensores diferentes. También puede haber interés en añadir otros componentes útiles al sistema (por ejemplo, interruptor principal, interruptor trasero, optimización de la función de limpieza integrando un depósito de goteo...). Esto puede tratarse en el debate en clase.

Material adicional

Un robot aspirador, si se dispone de él; en caso contrario, fotos si es necesario
Soportes de dibujo (papel, pizarra, pantalla de proyección)
Varios medios de limpieza (pañuelo, papel de cocina, esponja, ...)

Instrucciones de construcción

Esquema eléctrico

Funciones del modelo y sus soluciones técnicas

Funcionamiento del sistema

Solución técnica

Activación del ciclo de limpieza

Pulse el botón de inicio en el RX Controller

Recorrido de limpieza frontal

Activación de ambos motores

Golpear un obstáculo

Activación de uno de los botones, parada de los motores

Corrección del sentido de la marcha debido a un obstáculo detectado a la derecha

Rearme del vehículo, giro de unos 20° (4 impulsos) hacia

la izquierda, continuación de la marcha

Corrección del sentido de la marcha debido a un obstáculo detectado a la izquierda

Reajuste el vehículo, gire aprox. 20° (4 impulsos) hacia la derecha, continúe la marcha

Renovar el accionamiento de limpieza frontal

Activar ambos motores

Diferenciación: Activación de la protección anticaída en el borde de la mesa

Parar los motores, invertir los motores y contar los impulsos, cambiar el sentido de marcha, continuar la marcha

Sustitución del medio de limpieza

Abrir el dispositivo de sujeción para un paño de limpieza en la parte trasera del vehículo

Ajustar el medio de limpieza

Ajustar la articulación de fijación del limpiaparabrisas

Lista de materiales

Lista de materiales del circuito básico

Sensores

Función

2 botones

Detección de obstáculos

2 botones

Recuento de impulsos de los motores

Diferenciación: 1 sensor gestual RGB

Evita caídas desde una posición elevada

Actuadores

Función de los actuadores

2 motores

Cada uno para un eje