Modelo 1: Roxy

¡Agarro la curva!

Grado escolar
5-7
Tiempo requerido
1 clase doble
Nivel de dificultad
Modelo: fácil, Programación: fácil a medio
Tipo de modelo
Dispositivo móvil, posicionable de forma individual y utilizable para transporte/movimiento.

DESCRIPCIÓN DEL MODELO / TAREA

Los estudiantes deben planificar y construir un robot móvil que pueda recorrer un circuito de obstáculos. El robot se enciende al presionar el botón de encendido/apagado y comienza su programa de manejo. Puede detenerse la marcha presionando nuevamente el mismo botón.

RELEVANCIA COTIDIANA

El disparo automático de una acción y la conducción autónoma de un robot tienen un fuerte efecto motivacional en los estudiantes. Hasta cuatro adiciones a la tarea básica permiten la personalización del tema.

Una integración del tema en la orientación preprofesional podría orientarse hacia campos profesionales relacionados con la tecnología de la información. Aquí, el control automatizado mediante la captura de magnitudes físicas se utiliza en muchos ámbitos. Especialmente relevante es el movimiento automatizado de objetos en la tecnología doméstica (robots aspiradores, robots cortacésped) o en la industria automotriz, donde está ganando cada vez más importancia.

Preguntas guía

  • ¿Dónde se puede utilizar un robot que conduzca automáticamente en la vida diaria? (Comunicación)
  • ¿Qué funciones debe cumplir el robot de manera efectiva? (Colaboración)
  • ¿En qué condiciones debería encenderse o apagarse el sistema? (Pensamiento crítico)
  • ¿Qué se debe considerar para que el robot pueda utilizarse en diferentes ubicaciones y el sistema funcione de manera robusta? (Creatividad)


Relación con las asignaturas

 

Informática
Fundamentos de programación, bucles de tiempo
Matemáticas
Perímetro del círculo, unidades de longitud, ángulos
Tecnología
Construcción estable, técnica de construcción
Física
Cambio de movimiento
Biología
Desplazamiento de individuos

Plan de clases
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Fase de introducción

Conversación en clase (sin aplicación)

  • Introducción del tema, mostrando posiblemente "Robots de películas y televisión". Preguntar qué características tienen estos robots, automatización vs. vida. Preguntar por escenarios en los que se utilizan sistemas robóticos de conducción automática (aspiradoras, cortadoras de césped, automóviles)
  • Discutir posibles aplicaciones de los escenarios recopilados (por ejemplo, robots aspiradores, cortadoras de césped y/o automóviles)
  • Determinar los requisitos para el chasis
  • Discutir ventajas y desventajas de diferentes tipos de propulsión (cadenas/ruedas). Justificar la necesidad de un botón de parada de emergencia

Si es necesario, mostrar sensores, actuadores y componentes del kit, utilizando medios de presentación.

Fase de planificación

Conversación en clase

  • El procedimiento para construir el modelo y la función que se pretende lograr se trabajan conjuntamente.
  • Se establecen y discuten los pasos secuenciales de la aplicación.

Trabajo en parejas o individual (con la aplicación).

  • Los estudiantes se familiarizan con la aplicación y descargan la tarea correspondiente.
  • Los estudiantes definen funciones adecuadas para un robot de conducción automática.
  • Los estudiantes crean, utilizando la aplicación, la lista de requisitos para el robot que van a construir.

Trabajo opcional en parejas o en grupo (sin la aplicación)

  • Los estudiantes esbozan los posibles robots.
  • Los estudiantes discuten los resultados y se ponen de acuerdo en un diseño.
Fase de construcción

Trabajo en parejas o individual

  • Los estudiantes utilizan la aplicación para construir el robot móvil. La aplicación guía paso a paso a través del programa.
Fase de programación

Trabajo en parejas o en grupo

  • Los estudiantes escriben el programa para el robot móvil (2x motor / botón de encendido/apagado). La aplicación guía paso a paso a través del programa.
  • Se ofrece ayuda en la aplicación.
  • El programa se transfiere al controlador RX.
Fase de experimentación y prueba

Trabajo en parejas o en grupo

  • El robot móvil se pone en funcionamiento.
  • Se realizan los primeros recorridos con el robot.
  • Se deben encontrar y solucionar posibles fallos en el funcionamiento.
  • La búsqueda de errores es posible mediante sugerencias en la aplicación.
  • Se pueden realizar posibles optimizaciones en el hardware (por ejemplo, fijación de las ruedas, rodillos giratorios) y en la programación.
Fase de conclusión

Discusión en el pleno

  • Revisión del proyecto con toda la clase.
  • Clarificación de posibles aplicaciones futuras en la vida diaria (traslado del tema a la vida cotidiana), por ejemplo, robots aspiradores, robots cortacésped, automóviles, drones, etc.

Información y consejos
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Indicaciones metodológico-didácticas
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Opciones de diferenciación

Según la duración de la serie de clases y el nivel de habilidad de los estudiantes, se pueden realizar las siguientes opciones:

  • Se pueden proporcionar la posición de los bloques de obstáculos junto con las rutas de conducción.
  • Los estudiantes pueden medir la posición de los bloques de obstáculos.
  • Se pueden proporcionar los bloques del programa de rutas.
  • Los estudiantes pueden medir las rutas ellos mismos.
  • Los estudiantes pueden programar las rutas ellos mismos.
  • Se pueden recoger obstáculos utilizando brazos.

Aspectos motivacionales

El tema de los robots de conducción autónoma es conocido por todos los estudiantes en su vida diaria. En muchos hogares, los robots aspiradores o cortacéspedes, junto con muchas otras aplicaciones inteligentes, son parte cotidiana. Los automóviles que conducen de manera semi-autónoma son cada vez más frecuentes en las carreteras.

Material adicional

  • Si está disponible, se puede usar para la fase introductoria del tema un robot de películas y televisión (BB8, R2D2, Wall-E), un robot aspirador u otro objeto real del área de la robótica o vehículos de transporte. Medios de dibujo (papel, pizarra blanca o pantalla de proyección).

Instrucciones de construcción

Esquema eléctrico

Funciones del modelo y sus soluciones técnicas.
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Actuators

 

Function

 

2 motores

 

 

Movimiento

 

Functiones de los actuadores/sensores
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Solución técnica

 

Realización de un movimiento rectilíneo
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Control uniforme y simultáneo de los dos motores de propulsión
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Ejecución de un movimiento curva a la izquierda
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Controlar uno de los dos motores de propulsión

 

Ejecución de un movimiento curva a la derecha
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Controlar uno de los dos motores de propulsión

 

Inicio de un recorrido del robot
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Ingreso de una señal en el botón de encendido/apagado del controlador.
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Fin de la marcha de emergencia de un robot
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Ingreso de una señal en el botón de encendido/apagado del controlador.
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Diferenciación:Giro rápido en el lugar (izquierda/derecha)


Control uniforme y simultáneo de los dos motores de propulsión en direcciones diferentes

Lista de materiales
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Lista de materiales del circuito básico del robot móvil
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Sensores

 

Función

 

1 botón de encendido/apagado en el controlador

 

 

1. Encendido del robot

2. Parada de emergencia del robot

 

 

Actuadores

 

Función

 

2 Motores

 

 

Movimiento
 
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