Robot para resolver el cubo de Rubik
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
Una edición más nuestro centro ha desarrollado un proyecto dentro del Programa Andalucía Profundiza. Este curso 2015-16 nos planteamos el difícil reto de diseñar y construir un robot capaz de resolver de forma autónoma el puzzle tridimensional denominado «Cubo de Rubik», en nuestro caso la versión de 3×3. Para ello, utilizamos una metodología por proyectos en la que teníamos perfectamente definido el objetivo final.
El proyecto tenía una tarea previa importante para alcanzar el objetivo principal propuesto, el alumnado debía aprender todo lo relacionado con el cubo, características y métodos o algorítmos de resolución para luego poder implementarlo en un robot, este trabajo, como ya explicamos, lo estuvimos realizando durante las primeras sesiones de trabajo y evidentemente tenía una carga importante de memorización matemática y agilidad de movimiento, pero resultó ser una experiencia muy divertida porque, aunque ya había alumnado que sabía resolver el cubo, otros aprendimos mucho al respecto.
Por otra parte, y a la par, teníamos que aprender sobre la robótica y en concreto sobre el kit educativo de Lego Mindstorm que utilizaríamos para construir nuestro robot. Teníamos que conocer las partes, elementos y posibilidades mecánicas, electrónicas e informáticas que nos ofrece este kit y así estar muy bien preparado para el trabajo que nos quedaba por hacer.
Una vez superada esta primera parte nos dedicamos a diseñar y construir el robot que intentaría resolver el cubo de Rubik. Para ello se definieron los tres mecanismos esenciales del mismo: base giratoria del cubo, escaneado del color de las caras y brazo para girar el cubo. Nos dividimos en dos grupos y cada uno se puso manos a la obra. Con mucha creatividad e ingenio cada grupo diseñó la base del robot y los dos primeros mecanismos. La ilusión, el ánimo y la motivación estaba en aumento cada vez que se alcanzaba montar cada uno de los elementos, tal y como se puede comprobar en las imágenes y vídeos de las primeras sesiones publicadas en nuestro blog del proyecto.
Los problemas surgieron a la hora de diseñar el tercer y último mecanismo, ya que comprobamos la enorme dificultad de lo pretendido cuando después de múltiples intentos, no se conseguían buenos resultados en los diseños construidos. Aunque el desánimo se apoderó de nosotros, recurrimos a buscar y montar modelos de otros robots que fuesen capaces de resolver el cubo de rubik de forma autónoma, y logramos construir dos modelos diferentes que nos sirvieron de inspiración y motivación para finalmente obtener y ver cómo un robot cumplía con nuestro objetivo final, aunque conseguir que estos últimos robots resolvieran el cubo también significó mucho tiempo de ajustes y verificación de la dificultad de nuestro objetivo.
En este tiempo comprobamos que el simple tono de color de las etiquetas del cubo se convertía en un factor determinante en la resolución del mismo, además del tamaño del cubo en el que simplemente uno o dos milímetros de diferencia significaba una holgura importante a la hora de darle la vuelta el brazo del robot, el peso del cubo, que al no ser el mismo en todas las marcas de cubo influía notablemente en la fuerza que aplicaba el robot sobre él, y finalmente la suavidad de giro de las capas del cubo también era otro aspecto digno de mencionar.
A pesar de ello, y aunque el tiempo del proyecto se nos ha quedado corto para terminar nuestro propio robot, por lo menos nos queda la satisfacción de que hemos sido capaces de alcanzar el objetivo final con estos otros robot construidos.
Finalmente, aunque el reto planteado fue muy exigente, estamos muy contentos porque hemos aprendido mucho de distintos campos como las matemáticas, mecánica, electrónica y seguramente algo de informática a lo largo del desarrollo de este proyecto de investigación. Invitamos a ver el vídeo resumen de nuestro trabajo que también se encuentra publicado en nuestro blog del proyecto.
Imagen de Shutterstock.
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