introducció a la robòtica educativa amb lego

1

Introducció a la Robòtica educativa amb Lego

Dpt. Enginyeria de Sistemes, Automàtica i Informàtica Industrial

Luis Miguel Muñoz Morgado

2

Robòtica i educació

Robòtica

Informàtica

Electrònica

Mecànica

Física

Matemàtiques

Automàtica

ROBOTICA: Técnica que aplica la informática al diseño yempleo de aparatos que, en sustitución de personas, realizanoperaciones o trabajos, por lo general en instalacionesindustriales. (RAE)

3

Robòtica i educació

• Què pot aportar la robòtica en educació?:• Aprenentatge multidisciplinari (STEM)• Aprendre “fent”• Interacció amb objectes reals i virtuals• Mètode constructivista• Aspecte lúdic• Aspecte emocional• Treball en equip

4

Robòtica i educació

• Productes de robòtica educativa:

5

Robòtica i Lego

• Per què Lego?:• Es molt conegut• Muntatge ràpid• Es robust• Permet diferents nivells de dificultat• Varietat de hardware i software• Components compatibles• Cost moderat• Molts recursos a internet

6

Control automàtic

Controlador

Sensors

Actuadors

EntornOrdres

7

Lego Mindstorm

RCX

NXT

EV3

Controladora (brick)

8

Lego Mindstorm

Actuadors

Motor gran Motor mitjà Pantalla

Altaveu

Led

9

Lego Mindstorm

Sensors

Giroscopi Ultrasons

Contacte Llum/color

Tecles

Graus motors

10

Lego Mindstorm

Formes de programació:• A través del propi brick• Lego Mindstorms EV3• Scratch• Bricx (C)• Lejos (Java)• EV3 Basic (Small Basic)• Matlab

11

Programació amb el brick

Exemple 1:Moure el robot recte durant 1 segonDesprés girar a la dreta 45ºDesprés moure el robot recte durant 1 segon

Tasca 1:Realitza un programa amb el brick per que el robot faci una trajectòria quadrada

12

Programació amb Lego Mindstorms

Exemple 2 (motors i sensors):Moure el robot recte sobre un fons blancQue el robot s’aturi quan trobi una línia negra

Tasca 2:Realitza un programa que faci que el robot es mogui dins d’una superfície blanca envoltada d’una línia negra.

13

Programació amb Lego Mindstorms

Exemple 3 (sons i imatges):El robot mostra per pantalla ulls dormint (Sleeping) i fa soroll de roncar(Snoring), quan es pren el sensor de tacte els ulls canvien a despert(Awake) i fa un altre soroll (Ouch)

Tasca 3:Modifica el programa de la Tasca 2 per que quan estigui sobre fons blancmostri una imatge i so diferents a quan detecta línia negra.

14

Programació amb Lego Mindstorms

Exemple 4 (seguiment de línia):El robot segueix una línia negra sobre fons blanc

Tasca 4:Modifica el programa per fer el seguiment de línia en sentit contrari.

15

Programació amb Lego Mindstorms

Exemple 5 (variables i operacions):El led es posarà vermell si s’activa el sensor de tacte o si es detecta unobjecte amb el sensor d’ultrasons a menys de 20 cm, en cas contrari elled estarà en verd.

Tasca 5:Modifica el programa de la Tasca 2 inclouen la detecció i esquivad’obstacles amb el sensor d’ultrasons.

16

Programació amb Lego Mindstorms

Tasca 6 (robot lluitador):Feu un programa que el robot es mogui sobre una plataforma foscaenvoltada d’una línia blanca. El robot no ha de sortir‐se de la línia blanca.En cas de detectar un objecte amb el sensor d’ultrasons l’hauràd'empènyer.