robótica con arduino - iesmurgi.org · 3 actividad extraescolar de robótica con arduino conocer...
TRANSCRIPT
Robótica con
arduino
2
Actividad extraescolar de robótica con arduino
El Club de Cacharreo
El proyecto Club de Cacharreo trata de acercar las nuevas tecnologías en general y la robótica en particu-
lar a la sociedad y para ello se centra en los niños en edad escolar, ofreciendo, en un primer paso hacia la
realización de sus objetivos, la actividad de clases extraescolares.
El Club de Cacharreo observa como en los tiempos actuales marcados por la crisis se esta abriendo una
brecha importante entre los niños que, por motivos económicos, pueden acceder a la tecnología y estu-
diarla y los que no. Con el convencimiento de cambiar este hecho para avanzar hacia una sociedad más
justa e igualitaria, el Club de Cacharreo se marca el objetivo de acercar la tecnología a los sectores de la
sociedad más desfavorecidos mediante un paquete de robótica de bajo coste que permita a los niños
aprender, usar y desarrollar la tecnología.
Nuestros objetivos principales son fomentar los valores, la innovación, la creatividad y la imaginación en
los niños en edad escolar, así como crear un acercamiento a las nuevas tecnologías, tanto en su uso co-
mo en su desarrollo; así como fomentar una mayor inquietud por las carreras de corte técnico y científi-
co entre los escolares.
La creación de ambientes de aprendizaje interdisciplinarios y el desarrollo de nuevas habilidades en el
alumnado son dos factores más que se encuentran incluidos dentro de nuestro proyecto.
Sobre Arduino
Arduino es una plataforma de prototipado electrónico de código abierto. Arduino, debido a sus caracte-
rísticas de versatilidad, precio y facilidad de uso se ha extendido y actualmente es la plataforma elegida
por millones de aficionados y profesionales para realizar sus proyectos de aprendizaje o experimentales
(robots, automatismos, impresoras 3D…). la gran mayoría de ellos compartidos por internet gracias a
licencias abiertas.
Gracias a la plataforma Arduino se explicaran conceptos de informática, programación, matemáticas,
electrónica y física. Se fomenta el pensamiento científico, buscando soluciones a problemas dados. Todo
ello de forma práctica y con intervención directa del alumno.
Objetivos Conocer las diferencias entre máquina, máquina automática y robot.
3
Actividad extraescolar de robótica con arduino
Conocer los distintos tipos de robot: androide, brazo robótico, etc.
Distinguir y conocer los subsistemas de un robot: mecánico, electrónico y eléctrico.
Manejo de las aplicaciones de programación de un robot.
Construcción de distintos montajes en base a diferentes problemáticas.
Conocimiento de placas de código abierto.
Contenidos y temporalización La actividad extraescolar se desarrollará desde el 01 de octubre de 2015 hasta el 31 de mayo de 2016, con
sesiones semanales de 1,5 horas. La programación de la actividad será la siguiente:
Primer trimestre, aproximadamente 18 horas lectivas (1,5h × 12 semanas):
Se habrá familiarizado con el montaje de distintas estructuras, adquiriendo conocimientos básicos de
mecánica, familiarizándose con distintos elementos tales como distintos tipos de tornillería, métrica, par
de apriete y su uso en los montajes, además se le propondrán ejercicios de creación de nuevas estructu-
ras para observar su rigidez y comportamiento. Se fomentará el aspecto creativo de los alumnos propo-
niéndoles la búsqueda e incorporación de nuevos elementos a la estructura del robot.
Se habrá introducido en la electrónica de código abierto basada en placas de desarrollo Arduino, conoce-
rá los distintos modelos de arduino y sus características, también adquirirá conocimientos básicos de
conexión de nuevos dispositivos y sensores a la placa de desarrollo.
Adquirirá los conceptos de programación de la mano de un lenguaje visual y amigable, será capaz de en-
tender los distintos bloques, a través de los cuales observará de forma natural el funcionamiento de los
bucles en la programación. Mediante ejemplos prácticos, partiendo de programas básicos ya implemen-
tados, será capaz de cambiar las variables en el entorno gráfico modificando el comportamiento del ro-
bot.
Segundo trimestre, aproximadamente 16,5 horas lectivas (1,5h × 11 semanas):
Se avanza en conceptos de electrónica: voltaje, intensidades, potencia; así como en otros conceptos co-
mo consumo.
Se introducen los sensores como conexión del robot con el medio exterior.
Conceptos básicos de control de sistemas a raíz de la introducción de sensores.
Tercer trimestre, aproximadamente 15 horas lectivas (1,5h × 10 semanas):
El alumno será capaz de desarrollar sus propios programas de control del robot.
4
Actividad extraescolar de robótica con arduino
Introducción a los esquemas y diagramas utilizados en desarrollo de software y electrónica, tales como
diagramas de flujos y cronogramas.
Se introducirá en la resolución de problemas específicos, eligiendo el tipo de sensores y actuadores ade-
cuados a un diseño ajustado a la solución del problema.
Concepto de sistema en lazo abierto y lazo cerrado.
Al finalizar el curso el alumno habrá adquirido distintos conceptos de electrónica básica, de robotica y de
sistemas de control. También aprenderá sobre distintos tipos de licencias utilizadas en el software y en
el hardware libre.
Alumnado y espacio Esta actividad es en definitiva una iniciación a la robótica en plataforma arduino. Al realizar el curso con
herramientas gráficas, los requisitos mínimos del alumno son manejar un ratón y desenvolverse en un
programa típico de dibujo: “si es capaz de pinchar y arrastrar puede programar”.
Los alumnos trabajarán en grupos de dos o tres personas de forma que el acceso al material y la manipu-
lación queda garantizada. El objetivo es que los alumnos puedan ver los resultados de su programación
de forma casi inmediata y puedan modificar distintos parámetros para ver que ocurre en la placa de
desarrollo.
Es preciso contar con un espacio capaz de alojar 12-15 alumnos y el profesor. Las edades recomendadas
son de 8 a 14 años. Lo ideal es tener grupos lo más homogéneos posible.
Materiales provistos El equipo de uso en las clases esta compuesto por:
Un equipo robótico básico.
Un conjunto de sondas extras.
Un conjunto de engranajes varios.
La parte mecánica esta compuesta por un chasis de aluminio extruido con resistencia a la corrosión en
color azul, dos motores de corriente continua, piezas plásticas para construcción de una cadena-oruga,
piezas de adaptación para un popular sistema de construcción, cuatro ruedas con chasis de aluminio y
neumáticos en goma y una rueda loca (necesaria para el montaje de tres ruedas).
5
Actividad extraescolar de robótica con arduino
La parte electrónica esta compuesta por una placa de control basada en la popular plataforma Arduino
(y compatible con su interfaz de programación), la cual integra el control de motores. Para la conexión
de expansiones (sondas y motores) se cuenta con conectores RJ12. El sistema también viene con un sen-
sor de ultrasonidos y un portapilas para 6 pilas de tamaño AA.
Este conjunto se completa con un conjunto de sondas y extras que incluye:
Tira de luces leds.
Grabador.
Mini ventilador.
Puertas NOT, AND y OR.
6
Actividad extraescolar de robótica con arduino
Zumbador.
Sensor de luz.
Led rojo.
Sensor de sonido.
Botones.
Potenciómetro lineal.
Currículum Las personas encargadas de impartir las clases extraescolares están dotadas de los conocimientos técni-
cos indispensables para abordar los problemas y consultas que les puedan aparecer a los alumnos. Son
los siguientes:
Francisco Cantón Callejón: ingeniero técnico agrícola por la Universidad de Almería. Con experiencia pro-
fesional en sistemas automáticos de riego. Gran aficionado a la electrónica, realiza sistemas complejos
con Arduino y Raspberry Pi. Alterna su trabajo con la coordinación del taller de hardware abierto del Ha-
cklab Almería.
Rubén Gómez Antolí: cerca de completar sus estudios en ingeniería técnica industrial en la especialidad
de electrónica. Su experiencia profesional se centra en la refrigeración industrial, donde ha supervisado
la implantación de sistemas automáticos para control de dichas instalaciones. Usuario de software libre
desde 1.998 y conocedor de sistemas Arduino y BeagleBone Black. También es coordinador del taller de
hardware abierto del Hacklab Almería.
Precio El precio de la actividad es de 27 €/mes.
Contacto Para cualquier asunto técnico o comercial diríjase a [email protected] desde donde les atenderemos
con gusto.
