Robótica educativa

 

 DESCRIPCIÓN:

CURSO: 4ºESO C

OBJETIVO: Configurar y conectar dispositivos (IoT). Desarrollo de aplicaciones sencillas.

El principal objetivo de la robótica educativa es enseñar al alumnado a diseñar y crear un robot programable, capaz de realizar diferentes funciones: desplazarse, responder a estímulos o comunicarse mediante luces o sonidos, por ejemplo.

RELACIÓN CON EL PROYECTO:

• Contribuir al desarrollo del razonamiento lógico del alumnado, la psicomotricidad o la percepción espacial.

• Fomentar la participación activa de los y las estudiantes en el proceso del aprendizaje.

• Dotar al alumnado de las herramientas necesarias para llevar a cabo proyectos de forma casi autónoma.

• Potenciar la capacidad de resolución de problemas en edades tempranas.

• Hacer hincapié en la creatividad, la investigación y el entendimiento de los conceptos relacionados con la computación.

• Implantar las nuevas tecnologías de una forma amena e interesante, apoyándose en el juego y la gamificación.

• Crear nuevos mecanismos de aprendizaje que ofrezcan nuevas posibilidades respecto a los métodos tradicionales.

• Apostar por el aprendizaje por proyectos, es decir, una manera de aprender más enfocada a la práctica.

• Enseñar a trabajar en grupo para llevar estos proyectos a buen puerto, fomentando la colaboración.

• Trabajar en entornos reales en los que tengamos la posibilidad de experimentar.

• Distinguir entre sensores y actuadores en un robot.

• Conocer la tarjeta programable micro:bit, junto con los sensores y actuadores que incorpora.

• Distinguir entre las distintas plataformas que permiten codificar la micro:bit.

• Enumerar las características que incluye la micro:bit.

¿CÓMO SE HA LLEVADO A CABO? 

2 sesiones de repaso de programación por bloques.

3 sesiones de entrenamiento en la plataforma makecode para codifcar

1 sesión montaje y prueba del robot Maqueen.

2 sesiones para el diseño y construcción del laberinto.

5 sesiones para programar el robot con el objetivo de sortear un laberinto. 

ELEMENTOS TECNOLÓGICOS UTILIZADOS:

Para el desarrollo de la actividad han sido necesarios los siguientes elementos tecnológicos:

- Minicontrolador programable MICRO:BIT

- Kit de robótica Maqueen compatible con MICRO:BIT

- Ordenadores portátiles con conexión a internet.

- Plataforma de programación makecode (https://makecode.microbit.org/)

- Elementos auxiliares necesarios (cables, pilas, cargadores...)

TIEMPO DEDICADO:

PREPARACIÓN: 12 horas

NÚMERO DE SESIONES: 13 sesiones por grupo.

EVIDENCIAS:

INTRODUCCIÓN A LA DOMÓTICA CON ARDUINO

 

DESCRIPCIÓN:

CURSO: 3ºESO (5 grupos)

OBJETIVO: Utilizar los elementos de control para adaptarlos a las necesidades de nuestro día a día. Para ello se ha dividido la actividad en dos partes, una de diseño y simulación y otra de construcción y ensayo. El alumnado debe reconocer los elementos físicos de nuestro entorno y qué magnitudes quiere medir y controlar.

RELACIÓN CON EL PROYECTO: Se presenta la placa de control Arduino desde un nivel básico con la programación de la misma en la plataforma Tinkercad, programación por bloques, así como sensores y actuadores básicos. De esta forma el alumnado tendrá una visión suficiente para implementar sistemas domótico sencillos.

- Trabajo con plataformas automáticas.

- Conocer, seleccionar e implementar sensores y actuadores.

- Realizar programas mediante bloques o lenguaje textual.

- Realización de modelos 3D y su impresión.

¿CÓMO SE HA LLEVADO A CABO? La actividad se ha llevado a cabo de la siguiente manera:

- Introducción al diseño 3D mediante Tinkercad.

- Elaboración de prácticas guiadas de sistemas de control con Arduino en Tinkercad.

- Realización de un anteproyecto para concretar las necesidades y el sistema a prototipos.

- Diseño del modelo 3D y del sistema automático.

- Impresión de los modelos 3D.

- Implementación física de los sistemas automáticos.

- Pruebas y corrección de errores de los sistemas automáticos.

Se comienza con la explicación y trabajo en el diseño de elementos 3D, diseñando piezas simples y aumentando la complejidad (5 sesiones). Posteriormente se han explicado los elementos electrónicos y cómo son capaces de medir magnitudes físicas (3 sesiones). Se han propuesto una serie de prácticas guiadas en las que el alumnado ha realizado sistemas automáticos sencillos (control de luminosidad, temporizadores, control de temperatura, distancias etc) (5 sesiones). Una vez familiarizado con dichos elementos y su programación ha seleccionado un sistema para realizarlo físicamente, tanto el diseño 3D (soportes, barreras, semáforos, etc) como los elementos de control y actuación (servomotores, LDR,  LED, sensor de temperatura, motores DC, relé, pulsadores, final de carrera, etc) (1 sesión). Posteriormente se han impreso las figuras 3D y realizado los prototipos electrónicos de control, siendo la parte más ardua para el alumnado puesto que se enfrenta por primera vez a las dificultades e inconvenientes de un sistema de control real, no simulado (8 sesiones). Después de varias sesiones solucionando problemas de los sistemas de control se pueden ver los resultados a continuación.

ELEMENTOS TECNOLÓGICOS UTILIZADOS:

Para la realización de este proyecto se ha hecho uso de:

• Ordenadores portátiles.
• Plataforma de diseño 3D y programación de Arduino Tinkercad (https://www.tinkercad.com).
• Entorno de desarrollo de Arduino.
• Software de impresión CURA.
• Impresora 3D y filamento PLA.
• Conjunto de sensores y actuadores.
• Placas de control Arduino.

TIEMPO DEDICADO:

PREPARACIÓN: 18 horas

NÚMERO DE SESIONES: 22 sesiones por grupo, hacen un total de 110 sesiones.

EVIDENCIAS:

INTRODUCCIÓN A LA SEGURIDAD MEDIANTE IA

 

DESCRIPCIÓN:

CURSO: 4ºESO C

OBJETIVO: Conocer los elementos de seguridad biométricos y la importancia de la privacidad de los datos. Para ello se propone una práctica en la que el alumnado debe generar caras mediante IA para su posterior reconocimiento y evaluación a través de un sistema automático que integra una cámara con IA.

RELACIÓN CON EL PROYECTO: Dentro de la asignatura de digitalización se ha trabajado la ciberseguridad y cómo nuestros datos son almacenados, analizados y utilizados; se conciencia de la importancia de la privacidad y las comunicaciones seguras. A partir de aquí se propone realizar un control de acceso mediante reconocimiento facial para nuestras instalaciones. 

- Trabajo con plataformas de IA generativas.

- Realizar programas mediante bloques o lenguaje textual.

- Ciberseguridad, análisis y utilización de datos.

¿CÓMO SE HA LLEVADO A CABO? 

Sesión1: Se presentan las herramientas de generación de imágenes mediante IA para su posterior utilización en la generación de caras. Cada estudiante genera una cara desde distintos ángulos, siendo necesaria la diversidad de género, etnia y edad.

Sesiones 2 y 3: Se utiliza la tarjeta programable microBit y la cámara Husky Lens IA para realizar un programa que, una vez almacenada la cara objetivo (ID1), nos indique si la cara actual es la almacenada o no.

ELEMENTOS TECNOLÓGICOS UTILIZADOS:

Para la realización de este proyecto se ha hecho uso de:

• Ordenadores portátiles.
• Plataforma de programación makecode (https://makecode.microbit.org/#).
• Tarjeta microBit V2.
• Tarjeta de expansión I/O para microBit.
• Cámara Husky Lens IA.
• Plataforma generadora de imágenes. (leonardo.ai, canva.com)

TIEMPO DEDICADO:

PREPARACIÓN: 5 horas

NÚMERO DE SESIONES: 3 sesiones

EVIDENCIAS:

PROYECTO: ROBÓTICA CON MAQUEEN

 DESCRIPCIÓN:

CURSO: 3ºESO (2 grupos)

OBJETIVO: Conocer las plataformas de programación y aplicarlas para la realización de tareas cotidianas. Trasladar una acción cotidiana a una plataforma robótica para llevar a cabo una acción concreta, pasar del pensamiento abstracto al desarrollo funcional de un sistema.

RELACIÓN CON EL PROYECTO: Se presenta la plataforma MaQueen para realizar actividades de nuestras viviendas domóticas que exijan el movimiento autónomo (aspiradora, transporte de material, despejar entrada, etc). Para ello se enfrentan a diversos casos como es el de esquivar objetos, seguir una línea marcada o seguir un objeto preestablecido.

- Trabajo con plataformas automáticas.

- Utilizar elementos robóticos (Control del movimiento).

- Conocer, seleccionar e implementar sensores y actuadores.

- Realizar programas mediante bloques o lenguaje textual.

¿CÓMO SE HA LLEVADO A CABO? Para llevar a cabo esta actividad se ha planteado un aprendizaje progresivo de los elementos robóticos. Para ello se comienza con el aprendizaje de la programación por bloques en la que se dedican 6 sesiones con la plataforma CODE. A continuación se introduce la placa microBit aprendiendo a controlar sus entradas y salidas mediante la plataforma makecode.microbit, 12 sesiones. Se finaliza con la programación del robot MaQueen, 10 sesiones, haciendo uso de su extensión en la anterior plataforma.

ELEMENTOS TECNOLÓGICOS UTILIZADOS:

Para la realización de este proyecto se ha hecho uso de:

• Ordenadores del Infolab.
• Plataforma de programación CODE (https://code.org).
• Plataforma de programación makecode (https://makecode.microbit.org/#).
• Tarjeta microBit V2.
• Kit MaQueen.

TIEMPO DEDICADO:

PREPARACIÓN: 15 horas

NÚMERO DE SESIONES: 28 sesiones por grupo.

EVIDENCIAS: