Ciencias de la Naturaleza

Publicado el 20 de mayo de 2016 | por Pedro Vega

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El escarabajo meteorólogo

Descripción de la Experiencia

El año pasado se realizó en el Programa Profundiza un Proyecto llamado «La Ratita Tímida», proyecto que consistía en realizar un robot electromecánico que además de detectar obstáculos y cambiar su dirección al hacerlo, era capaz de ponerse en marcha con luz y detenerse cuando le falte. Además cuando le falta la luz, se encienden dos LEDs rojos coincidiendo con sus ojos.

Este año en el IES Joaquín Romero Murube, el proyecto para el programa Profundiza se llama “El Escarabajo meteorólogo». Este proyecto consiste en realizar un robot electromecánico que además de detectar obstáculos y cambiar su dirección al hacerlo, se ponga en marcha a partir de una temperatura determinada y se detenga cuando no la alcance. Además, cuando detecte agua de lluvia, se encienderán dos LEDs rojos coincidiendo con sus ojos. Para poderlo realizar se hará una introducción a la electrónica y a la programación con la plataforma Arduino.

Son muchas las similitudes a lo realizado el año pasado:

Este proyecto está pensado para un alumnado de 2º de la ESO, que todavía no tiene una base sólida en electricidad o robótica. El grupo está formado por 15 en total,  y todos ellos se van a introducir en este fantástico mundo de la electricidad y la robótica.

Son varios los objetivos a alcanzar en este proyecto:

• Aumentar la capacidad del autoaprendizaje, mejorando la autonomía personal.
• Fomentar el trabajo colaborativo (los proyectos colaborativos incitan a los participantes a sumar esfuerzos, competencias y habilidades, mediante una serie de trabajos en colaboración e interacciones que les permiten alcanzar juntos un propósito común).
• Mejorar el empleo de la lógica, al existir un alto grado de abstracción al relacionar la programación con el funcionamiento de los distintos proyectos que realicemos con Arduino, y aprender a secuenciar las tareas necesarias para un buen funcionamiento.
• Por supuesto conocer mejor la electricidad, la electrónica, la robótica y la programación, todo desde un punto de vista práctico.

Al final de nuestro proyecto el alumnado no debe asustarse al plantear cualquier reto en robótica, debe saber plantear un robot, y con los conocimientos que ellos tienen o pueden alcanzar por sí mismos, plantear alguna solución viable. Para alcanzar esto, la idea es dividir el trabajo en tres fases.

En las primeras cuatro sesiones, se han realizado las dos primeras fases:

• En una primera fase de iniciación a la electricidad, (que nos sirve además para conocernos todos, para ver las destrezas que cada uno tiene y para conocer los distintos elementos que componen un circuito eléctrico), tenían que construir un objeto que al menos tuviera los siguientes elementos: un bimetal (sacado de un cebador, que hace la función de detector de fuego), un motor y una bombilla, y que nuestro generador eléctrico fuese a través de un cable USB conectado al ordenador. A partir de ahí se han realizado 4 grupos de alumnos y han diseñado y realizado 4 objetos diferentes. Aquí podéis verlos: Objeto 1, Objeto 2, Objeto 3, Objeto 4.
• En una segunda fase (solapándose en el tiempo con la primera), se han iniciado en la Robótica con Arduino con todo lo que conlleva: iniciación en la programación, iniciación en la electrónica, conocimiento de Protoboard, de sensores, de LED… Y han realizado proyectos como:

1. Muy Muy Básicos: LED y Resitencia 1, LED y resistencia 2, LED Intermitente.
2. Muy Básicos: Sémaforo v.1 (solo para vehículos), Semáforo v.2 (para vehículos y peatones).
3. Básicos: Semáforo para invidentes, Coche fantástico.

En estas sesiones de la segunda fase se han creado cuatro grupos, (únicamente poseemos esa cantidad de Arduinos UNO), suficientes para que todos y cada uno de ellos realicen esos proyectos. La programación se ha realizado a través de Arduino IDE, un software libre de comunicación entre el ordenador y la placa Arduino UNO,. Dicho software está incluido dentro de la biblioteca que Guadalinex posee.

A destacar en esta fase la curiosidad que tienen cuando programan y observan el resultado final… cambian por ellos mismos los valores en la programación para comprobar que, efectivamente, el resultado final es lo que ellos han programado. Por otro lado, da la sensación que aprenden jugando, comprobando cómo funciona un LDR, cómo es importante la polaridad, o cómo cambiando una resistencia por otra de mayor o menor valor varía la luminosidad de un LED, lo que hace que comprendan casi al instante los distintos elementos que empleamos en electrónica.

La metodología seguida ha sido la siguiente:

Sesión 1: Nos presentamos. Damos a conocer los retos, las distintas fases en la que vamos a dividir el proyecto y planteamos lo dicho anteriormente en la fase 1. Individualmente plantean una solución. A continuación se realizan los grupos y comienzan a plantearse en grupo la mejor de las soluciones. Comenzando a trabajar en dicho proyecto.

Sesión 2, 3 y 4: Dividimos el tiempo en dos partes. En la primera mitad trabajaron con Arduino, dividiéndose los participantes en cuatro grupos, programando y entendiendo las distintas secuencias de órdenes, esperando y comprobando el resultado final, avanzando sesión a sesión en los distintos proyectos planteados. En la segunda mitad de cada sesión se sigue trabajando el proyecto de la fase 1 hasta su finalización.

Os dejo aquí con unas cuantas fotos de las distintas sesiones realizadas:

• Fotografías Fases 1 y 2.

En una tercera fase, (sesiones desde la quinta hasta el final) se intentará integrar los dos mundos, intentando hacer un robot electromecánico pero integrando la robótica, construyendo nuestro «escarabajo meteorólogo»… pero esto lo contaremos más adelante…

Imagen de Shutterstock.

Tags: Arduino, IES Joaquín Romero Murube, Profundiza 2016, robot, Sevilla

Sobre el colaborador

Pedro Vega

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