Seguidor solar programado 3
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
Por tercera vez, el I.E.S. Santos Isasa de Montoro (Córdoba) participa en el programa ANDALUCÍA PROFUNDIZA. Con la ejecución de este proyecto se pretende introducir en el ámbito de la educación la programación y el control de robots, permitiendo al alumnado descubrir la Ciencia, la Tecnología, la Ingeniería y las Matemáticas, entre otras áreas, de una forma entretenida.
Mediante la programación de estos dispositivos se ayuda a los alumnos/as a resolver problemas relativamente complejos mediante su división en problemas más sencillos y a sistematizar su resolución utilizando el método de proyectos.
Objetivos
El objetivo general de este proyecto consiste en desarrollar una aplicación programada que permita, utilizando una serie de fórmulas astronómicas, un seguimiento del sol con alta precisión, tanto en elevación como en acimut.
Asimismo, se diseñará y construirá un prototipo de seguidor solar de doble eje que permita comprobar el resultado de la programación del dispositivo.
Objetivos específicos:
- Estudio de las relaciones astronómicas entre la Tierra y el Sol.
- Análisis de las diferentes posibilidades de cálculo de la posición del Sol en un instante y lugar dado.
- Selección de las fórmulas y cálculos necesarios y nivel de precisión.
- Desarrollo de diferentes algoritmos matemáticos para resolver las ecuaciones astronómicas necesarias.
- Estudio del funcionamiento del robot NXT de Lego. Sensores y actuadores.
- Asimilación del modo de operación con el entorno de compilación y programación “BricxCC” aplicado al robot NXT.
- Iniciación a la programación en “C” con el lenguaje de alto nivel “Not eXactly C” (NXC).
- Realización de un programa en lenguaje NXC que, a partir de las fórmulas anteriores, determine la altitud y el acimut solar.
- Desarrollo de varias aplicaciones individuales sobre el robot NXT mediante la programación en lenguaje NXC.
- Integración de los programas individuales en una aplicación completa de tipo secuencial donde se verifique la efectividad del sistema.
- Diseño y construcción de un prototipo de seguidor solar de doble eje.
- Realización de un blog con fotografías y vídeos del resultado obtenido.
Todo esto nos permite realizar un aprendizaje transversal de contenidos de diferentes áreas.
Alumnado destinatario
El programa va dirigido a alumnos y alumnas de 3º y 4º de ESO que muestran un interés especial por el aprendizaje y por la Tecnología.
En años anteriores, los alumnos y alumnas han sido todos del mismo IES, pero este curso hemos ampliado el radio de acción a otros centros educativos. Por este motivo, tenemos dos alumnas del Colegio Divina Pastora y un alumno del IES Virgen de la Estrella que participan por primera vez en Andalucía Profundiza, todos ellos son de la localidad de Villa del Río (Córdoba).
En general, el alumnado está asistiendo con regularidad, excepto algunos que tienen que compatibilizar otros estudios (música, idiomas, etc.) con la asistencia al programa.
El número de alumnos y alumnas admitidos son 16 pero están asistiendo regularmente unos 14.
Desarrollo del programa
En una primera fase se dio a conocer al alumnado las características básicas tanto constructivas como de funcionamiento del robot Lego NXT. El uso de los sensores y sus aplicaciones. Todo esto se llevo a cabo mediante ejercicios prácticos realizados por los alumnos y alumnas, en los que construían modelos de robot y le programaban aplicaciones ejecutadas de forma remota. Con esto se ha conseguido que el alumnado se familiarizara con el sistema. Esta fase ha tenido una gran aceptación por parte de los alumnos/as ya que han visto como un robot no es algo complicado de utilizar y que con un poco de paciencia se pueden conseguir resultados sorprendentes. De manera progresiva, se han ido realizando programas básicos como ejecutar un sonido, mostrar una imagen en la pantalla del robot o seguir una línea continuamente.
En una segunda fase, se ha explicado las posibilidades del seguimiento del Sol y todas las ecuaciones astronómicas implicadas en dicho proceso. El alumnado ha comprobado cómo la Ciencia ha resuelto mediante la observación y las matemáticas problemas muy complejos.
En la tercera fase, en la que nos encontramos actualmente, se están diseñando y construyendo las estructuras de los seguidores solares. Aquí, se potencia la imaginación de los alumnos/as y su originalidad. La problemática con la que se están encontrando los alumnos es encontrar estructuras resistentes que cumplan con los objetivos marcados. Por un lado, se enfrentan a que han de implementar sistemas con dos motores en el que uno de ellos debe mover al otro, es decir, uno de ellos se situará apuntando al acimut solar y el otro a la elevación solar.
Nos quedan dos sesiones para terminar las estructuras y programar los seguidores. Además, habrá que realizar las pruebas necesarias.
Para ver vídeos e imágenes se puede visitar el blog del proyecto:
http://seguidorsolarprogramado3.blogspot.com.es/
Imagen de Shutterstock.
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