Robótica Educativa con Arduino,
Robótica Educativa con Arduino,
una a
una a
pr
pr
o
o
ximación a la
ximación a la
Robótica bajo el
Robótica bajo el
Hardware y Software libre
Hardware y Software libre
Eduardo Gallego - Octu
Agenda:
Agenda:
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Complubot - ¿Quiénes somos?
Complubot - ¿Quiénes somos?
•
•
Robótica y robots
Robótica y robots
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•
La robótica aplicada al hombre
La robótica aplicada al hombre
•
•
Robótica colaborativa
Robótica colaborativa
•
•
Robótica en la educación:
Robótica en la educación:
•
•
Objetivos
Objetivos
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•
Metodología
Metodología
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•
Herramientas
Herramientas
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Agenda:
Agenda:
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Complubot - ¿Quiénes somos?
Complubot - ¿Quiénes somos?
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Robótica y robots
Robótica y robots
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La robótica aplicada al hombre
La robótica aplicada al hombre
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Robótica colaborativa
Robótica colaborativa
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Robótica en la educación:
Robótica en la educación:
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•
Objetivos
Objetivos
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•
Metodología
Metodología
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•
Herramientas
Herramientas
•
¿Quiénes somos?
Complubot - Nuestra Historia
Complubot - Nuestra Historia
•
• Nacemos en 2003 como una actividad extraescolar en el CEIP Miguel Nacemos en 2003 como una actividad extraescolar en el CEIP Miguel
Hernández de Alcalá de Henares - Madrid - España Hernández de Alcalá de Henares - Madrid - España
•
• Empezamos con un único nivel en 2003-04, hasta cuatro niveles Empezamos con un único nivel en 2003-04, hasta cuatro niveles
diferenciados en la actualidad diferenciados en la actualidad
•
• Primera aula de robótica de nuestro país en un colegio de primaria. Primera aula de robótica de nuestro país en un colegio de primaria. •
• Por ella han pasado más de 100 alumnos. Por ella han pasado más de 100 alumnos. •
• Nuestra actividad: Nuestra actividad:
!
! 20 Competiciones. 20 Competiciones. !
! 5 Seminarios formativos impartidos. 5 Seminarios formativos impartidos. !
! 5 5 asistencias a congresos y eventos educativos.asistencias a congresos y eventos educativos.
•
• Nuestros Logros: Nuestros Logros:
!
! 39 Premios. 39 Premios. !
Nuestra actividad se encuentra
Nuestra actividad se encuentra
avalada y soportada por un
avalada y soportada por un
importante número de empresas y
importante número de empresas y
organismos
organismos
A
B
¿Cuál de los dos
es un robot?
La Robótica es la ciencia y la
tecnología de los robots.
Robótica
Mecánica
Informática
Electrónica
Inteligencia
Artificial
Ingeniería
de
Se ocupa del diseño, fabricación y
aplicaciones de los robots.
¿Necesitamos robots?
Para realizar aquellas
tareas que:
•
No podemos
hacer
•
No queremos
hacer
Un robot se caracteriza por
disponer de:
•
Un mecanismo que le proporciona
movimiento (motores).
•
Un conjunto de sensores que le
dan información del entorno.
•
Un sistema lógico que se encarga
de procesar la información y
A
B
Motores
2 para mover las manos 1 servo controlado de velocidad variableSensores
Ninguno Presión, temperatura, rotación, humedad...Procesador
NingunoSi, con programa actualizable y tecnología
“Fuzzy Logic”
Primera ecuación
de la robótica
La robótica al servicio
del hombre
Evolución de las prótesis
Dedo de madera del
antiguo Egipto
1000 AC
Prótesis de pierna
completa en la
Prótesis robótica de miembro superior
Robótica
El desarrollo de la robótica está en
proporción directa con la
Inteligencia Artificial.
Progresar en la Inteligencia Artificial
puede superar las capacidades de un
único grupo de trabajo.
Proyecto
común
Grupo
B
Grupo C
Grupo
D
Grupo A
Grupo E
Progresando de forma independiente con
puestas en común periódicas
Un importante número de equipos de
todos los lugares del mundo trabajando en
una misma dirección
En el año 1993 nace la RoboCup
con el objetivo de aunar los
esfuerzos de los grupos de
investigación orientados a la
Inteligencia Artificial.
“Robots que
jueguen al
fútbol” fue la
excusa idónea
como desafío
global.
RoboCup Junior, la modalidad más educativa
para jóvenes estudiantes de hasta 19 años
Soccer
RoboCup Junior
Modalidad A: con
paredes bola con
emisión continua
Modalidad B: sin
paredes, bola con
emisión modulada
Robótica en
la educación
Importancia de la robótica educativa
•
Aglutina ciencias y
tecnologías: matemáticas,
fisica, informática…
•
Fomenta la imaginación,
despierta inquietudes y ayuda
a comprender mejor el mundo
que nos rodea.
•
Permite el trabajo en equipo
facilitando la comunicación,
responsabilidad, toma de
decisiones…
Nuestro Método
•Método científico:
!Identificar
!Clasificar
!Experimentar
!Elaborar hipótesis de
trabajo
•Construccionismo:
!
El alumno aprende de
sus propias
experiencias.
!
Más importante que lo
que se consigue es lo
que se aprende en este
“Fases o clases” en la
Robótica Educativa
La Robótica Educativa como:
• Excusa
• Medio
• Fin
La robótica Educativa como Excusa
Como “Excusa” para:
•
Potenciar actividades relacionadas con la educación
•
Fomentar imaginación, creatividad, artes plásticas,
música...
•
Apoyar el trabajo en equipo, asumir
responsabilidades
La robótica Educativa como Medio
Como “Medio” para:
•
Facilitar el asimilación de contenidos específicos
(matemáticas, física...)
•
Construir una herramienta de experimentación
La robótica Educativa como Fin
Como “Fin” para:
•
Aprender electrónica, programación, mecánica,
física, matemáticas...
•
Entender las relaciones entre distintos sistemas y
disciplinas (sinergia).
•
Organizar un equipo de trabajo que sea capaz de
resolver un desafío concreto.
Herramientas para la Robótica
Educativa
Criterios de selección:
•
Multi-plataforma (Linux, Mac y Windows)
•
Arquitectura abierta
•
Amplia comunidad de usuarios
•
Avalada por centros de referencia (MIT, CMU...)
•
Fomente el auto-aprendizaje
Herramientas para la Robótica Educativa
Scratch
Programa Open (MediaLab del MIT) Entorno de programación
Objetivo: fomentar la creatividad Permite interactuar con hardware (WeDO, PiccoBoard, Arduino...) Inmensa comunidad de usuarios. Traducido a + 20 idiomas
Más de 1.300.000 actividades disponibles
Herramientas para la Robótica Educativa
Arduino
¿Qué es Arduino?
Arduino es un proyecto 'open' a nivel de hardware y de
software
Objetivo: Acercar la tecnología de los microcontroladores
a no expertos en la materia
Para ello se ha desarrollado:
- Un entorno de programación propio, en C simplificado
- Una familia de tarjetas de evaluación de bajo coste
Lo que Arduino aporta
•
Proyecto de Sotware y Hardware libre.•
Una muy amplia difusión mundial, con más de 50.000 usuarios•
Gran comunidad de usuarios que comparten experiencias www.arduino.cc•
Mucha información en la red•
Multiplataforma: Mac OSX, Linux y Windows•
Curva de aprendizaje muy rápida•
Permite toda la proximidad que se requiera al microcontrolador.•
Programación en C, pero sin necesidad de toda la complejidad del lenguaje C•
Fácilmente combinable con cualquier otro hardware•
Todo disponible, incluso los esquemas y diseños de las tatrjetas•
Muy económico.ARDUINO
DUEMILANOVE
Características
Microcontrolador: ATmega328 Voltaje de funcionamiento: 5V Voltaje de entrada: 7-12 V Entradas/salidas digitales: 14 (6 PWM) Entradas analógicas: 6 (10 bits) 0 - 1023 Corriente máxima por DI/O: 40 mAFlash: 32 KB (2 KB bootloader) SRAM: 2 KB EEPROM: 1KB Velocidad de reloj:16 MHz
Comunicaciones
Serie asíncrona (Arduino, PC, displays...) SPI (Arduino, SD...)Ejemplo 1: Variación del brillo de un LED
mediante un potenciómetro
Arduino como plataforma
de largo recorrido (I)
•
Una plataforma de largo recorrido es aquella que permite ser reutilizable en una gran parte del proceso educativo.•
Ventajas:•
Las herramientas se aprenden solo una vez y de forma paulatina.•
Permite centrarse en lo que se aprende, no en lo que se utiliza para aprender.•
Podemos trabajar con independencia del sistema operativo.•
Requerimientos:•
Estabilidad y continuidad en el tiempo.•
Amplia comunidad de usarios.•
Sencillez y transparencia.Arduino como plataforma de largo
recorrido (II)
ArduLab nuestra contribución a la
comunidad educativa (I)
•
Freware•
No es una herramienta de programación.•
Orientado a la experimentación con Arduino.•
Windows ahora, Mac y Linux en el futuro.•
Aplicable a todos los niveles:•
Jugar•
Medir•
Controlar•
VerificarArduLab nuestra contribución a la
comunidad educativa (II)
ArduSoccerBot
Organización de nuestra aula
Iniciación
(niños de 5 años)
GAR
Grupo Avanzado
De robótica
Nivel I
Nivel II
Nivel III
De 8
a 12
años
2
