09 Robótica o programación

Descripción

Los robots supondrán una revolución en el siglo actual, puesto que cada vez están más presentes en todos los aspectos sociales y económicos. Hay robots industriales, robots cirujanos, robots militares, etc. Sin embargo, también, hay robots que interactúan, de manera diaria, con las personas, como por ejemplo los robots aspiradora, coches autónomos, etc.

La robótica es una materia que se está empezando a implantar en un ámbito mundial, en procesos de enseñanza-aprendizaje de todas las edades.

Los robots son autómatas programables que tienen la capacidad de ejecutar determinadas órdenes a partir de la información que se recoge de sus sensores (cámara web, dispositivo de proximidad, micrófono, etc.). Actualmente, se han diseñado plataformas hardware y libres como Arduino, basada en una placa electrónica con un microprocesador que permite incorporar módulos de manera escalable, para que el robot incorpore nuevas funcionalidades. Este hardware tiene un coste muy bajo, y es fácil sustituir un componente defectuoso por otro, sin tener que rediseñar todo el autómata.

El microprocesador del robot tiene que ser programado. Por lo tanto, se requieren conocimientos del entorno de desarrollo de programación que incorpora Arduino, un lenguaje de programación muy parecido a C/C++ en su sintaxis. Aun así, es posible emplear una interfaz mucho más intuitiva para programar los robots y dar instrucciones, como es el caso de S4A (Scratch for Arduino), un entorno de programación basado en la utilización de bloques prediseñados que ahorran mucho tiempo y esfuerzo para diseñar programas, y que no requieren grandes conocimientos técnicos.

Entre las ventajas que introducen la robótica y la programación en el contexto educativo, se pueden destacar:

• Integración de diferentes áreas de conocimiento.
• Desarrollo de estructuras cognitivas, visualización de un todo constituido por partes independientes que se alimentan entre sí.
• Fomenta el modelo de aprendizaje constructivista, puesto que sobre la base experimental, el estudiante aprende a partir de la resolución de determinados problemas.
• El estudiante adopta un papel mucho más activo durante el proceso de aprendizaje, y desarrolla la capacidad de autonomía y responsabilidad.
• Permite poner en práctica conocimientos que suelen ser abstractos en su conceptualización, como la abstracción matemática, la geometría, la electrónica, etc.
• Tiene un componente de trabajo colaborativo, puesto que muchos proyectos educativos requerirán el esfuerzo conjunto para ser resueltos.
• Desarrolla las capacidades creativas de los estudiantes.
• La introducción de la robótica en el aula ayuda a los estudiantes a motivarse y favorece la asimilación de conceptos.

El lenguaje de programación es un proyecto de software libre orientado al desarrollo de aplicaciones sencillas, con el objetivo de ser distribuidas a toda la comunidad de usuarios.

Este lenguaje de programación sirve para adquirir otro tipo de competencias y aptitudes que los estudiantes requieren en su desarrollo, mediante los itinerarios curriculares. Este es el motivo por el que Scratch se ha extendido tanto en los últimos años y ha sido incluido en los programas didácticos de estudios oficiales.

Su facilidad de uso lo hace ideal para estudiantes, puesto que para el desarrollo de aplicaciones con Scracth no son necesarias complejas instrucciones basadas en rígidas sintaxis, sino que el usuario utiliza una interfaz basada en el uso de bloques de código predefinidos, que tienen que ser incluidos en la aplicación en el orden deseado, y parametrizados con los valores que se requieran en cada caso.

El lenguaje Scracth fue desarrollado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y se empezó a utilizar en el 2007. Una de sus características más identificativas es que se puede programar desde cualquier lugar, puesto que no es necesaria la instalación de ningún programa o entorno de desarrollo. Scratch se basa en internet y permite programar en la nube de una manera rápida y fácil.

Scratch permite iniciarse en los conceptos de programación, y permite compartir proyectos creados por terceros para observar su código y reutilizarlo o modificarlo con libertad.

A continuación, se muestran diferentes ejemplos de robots que pueden ayudar a implantar la robótica como temática.

Ejemplos

Algunos ejemplos de robots para introducir en nuestras aulas son:

1) NAO: es uno de los robots humanoides más avanzados que se pueden encontrar en el ámbito de formación escolar. Se postula como un ayudante del profesorado para la explicación de determinados temas, fomentando el trabajo en equipo y la resolución de problemas.

2) MIP: con su exclusivo sistema de autoequilibrio, posee una estabilidad excepcional que le permite moverse y transportar objetos. Mediante una aplicación móvil para iOS o Android es posible teledirigir, configurar varios estados de ánimo, programar secuencias rítmicas, dibujar el trazado que se desea que recorra, etc. Tiene diferentes tipologías de juego, que se identifican con el color de luz de su pecho.

3) Zowi: este robot puede andar, bailar, evitar obstáculos, emitir sonidos y hacer gestos con la boca.

4) Lego Mindstorms: nació hace muchos años y se ha renovado con la nueva versión EV3. A partir de un kit, es posible construir diferentes diseños de robots y hacer las programaciones pertinentes para que actúen en consecuencia.

5) Lego Wedo: el kit de Lego Wedo está constituido por los siguientes componentes: las piezas de Lego, conector USB para el ordenador, donde se encajan los motores y los sensores, un motor, un sensor de objetos y un sensor de inclinación.

6) Ozobot: se puede programar para que tome diferentes direcciones, gire, juegue y baile. Los puntos de control son los OzoCodes, unos patrones de color que el robot reconoce y traduce en acciones, que pueden ser más de 500 diferentes.

7) Roboraptor X: robot que se puede controlar desde el teléfono inteligente o la tableta y una aplicación dedicada. Ofrece diferentes movimientos programables, incluyendo agresivos ataques.

8) mOway: permite a los estudiantes descubrir qué es la programación, mediante un software sencillo con el que pueden controlar el robot y sus dispositivos de entrada y salida.

Recursos

BQ (2016). Zowi: El robot de clan [documento en línea]. http://zowi.bq.com/?gclid=CMzSz9_WtM0CFUwq0wod3sMNgg

Bravo, F. A.; Forero, A. (2012). La robótica como un recurso para facilitar el aprendizaje y desarrollo de competencias generales [documento en línea]. http://www.redalyc.org/pdf/2010/201024390007.pdf

Pitii, K. (2012). La robótica en educación [documento en línea]. https://diarium.usal.es/kathia_pitti/2012/10/01/la-robotica-enla-educacion/

Reina, M.; Reina, S. (2014). Robótica y programación de la mano de Bee-Bot [documento en línea]. https://ineverycrea.net/comunidad/ineverycrea/recurso/robotica-y-programacion-de-la-mano-bee-bot/80a821c2-0028- 42a7-9081-edbbf88c59b0