Placas y robótica

Para entender la robótica, antes debemos aprender cómo funciona el cerebro de un robot, es decir su HUB (eje en inglés). La robots tienen como cerebro placas de programación. Si a esto le sumamos que hay que saber usar los bloques de programación, las placas serían el segundo eslabón para introducir la robótica. Por tanto, es conveniente saber cómo funcionan estas placas que desde 2º ciclo de primaria se pueden introducir.

Para 2º ciclo de Primaria en adelante recomendamos la placa Makey Makey. En el siguiente vídeo podéis ver un ejemplo de cómo se utiliza.

En el siguiente enlace podéis comprobar cómo esta placa se utiliza con Scratch para aprender la hidrografía y el relieve de España en 6º de primaria (Pincha aquí en la imagen).  

Para 3º ciclo en adelante, otra placa que podemos introducir es "Microbit". Esta placa tiene de ventaja que tiene un entorno gratuito de programación que permite hacer simulaciones sin tenerla físicamente en https://makecode.microbit.org/.

Esta placa posee 25 micro-LEDS y Bluetooth para conectarlo de manera inalámbrica. Los estudiantes pueden programar números, letras o símbolos, en el caso de textos, que se desplazan de manera automática de derecha a izquierda como los marcadores de los estadios deportivos. Además, las nuevas placas Micro:bit poseen dos botones, sensor de temperatura, acelerómetro, micrófono, altavoz y sensor táctil e incluso pueden reaccionar ante sonidos con el micrófono que viene incorporado o reproducir sonidos por el altavoz. En su parte inferior dispone de cinco anillos para conectar los cables: tres que funcionan como pines de entrada y salida, uno con 3V y otro que funciona como generador. Algunos robots (‘Maqueen’, ‘Smart Car’, ‘Cutebot’ o ‘Mini Smart Turtle Car’) lo utilizan como ‘cerebro’ para ser programados.

Sistemas de control

Esta placa Microbit o la placa Arduino, son placas controladoras que disponen de cierto número de entradas y salidas en forma de pines, que pueden ser digitales o analógicos en función de los valores con los que trabajen. 

1. Microcontrolador. Circuito integrado que realiza todas las operaciones necesarias para que la placa ejecute un programa. 

2. Pines digitales. Tienen dos valores: 1 o 0, todo o nada, encendido o apagado. Estos pines se pueden utilizar tanto para la entrada digital (como decir si se oprime un botón) y salida digital (como encender un led). 

3. Pines analógicos. Pueden leer múltiples valores: 0, 1, 34, 255, etc. Son capaces de leer una señal de un sensor analógico (como un sensor de temperatura) y convertirlo en un valor digital que podemos leer. 

4. Pines GND. Es la abreviatura de ground ('tierra', en inglés). Necesario para conectar los circuitos a un punto no energizado. 

5. Entrada micro-USB/USB. Para conectar la placa al ordenador y alimentarse eléctricamente. La conexión USB permite cargar el código en la placa. 

6. Entrada de batería. Las placas también reciben energía de las baterías o la fuente de alimentación para poder funcionar.

Podemos encontrar, entre otros:

Un led o diodo emisor de luz es un actuador lumínico, una fuente de luz, con un material semiconductor con dos terminales: ánodo (+) cátodo (-). La pantalla de cristal líquido o LCD (liquid-crystal display) permite mostrar información, como imágenes o texto 

El zumbador o buzzer es un actuador sonoro que emite un zumbido o un sonido en la frecuencia elegida, reproduciendo diferentes notas musicales. Por ejemplo, la frecuencia de la nota do es 261, la de la nota re es 293, la de la nota mi es 329, la de la nota fa es 349, etc. 

El altavoz es otro actuador sonoro, cuyo funcionamiento es más complejo que el de un zumbador, lo que permite la emisión de sonidos más elaborados. 

Servo: Es un pequeño motor que transforma la corriente eléctrica en movimiento circular. Este tipo de motor puede detenerse en un ángulo concreto, pero no puede realizar un giro completo: su movimiento oscila entre 0 y 360 grados.

Sensores.

Un sensor es un tipo de componente de robótica capaz de recopilar información del mundo o del propio robot e interpretarla de una forma que se envía una señal a la placa que pueda entender, como:

La programación y la robótica forman parte de la tecnología creativa (TC), que tiene un objetivo diferente al uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC).

Concepto de robótica.

La robótica es una ciencia que aglutina varias ramas tecnológicas: la rama de la ingeniería mecánica, de la ingeniería electrónica y de las ciencias de la computación, ocupándose del diseño, construcción, operación, estructura, manufactura y aplicación de los robots.

Robótica educativa.

Busca promover que los estudiantes adquieran y desarrollen habilidades para resolver problemas concretos que imperan en el entorno cambiante de la vida real, mediante la implementación de diversos dispositivos robóticos (Barrera, 2023).

El sistema de control suele estar representado por una placa controladora como las vistas en el punto 3, que funcionan como enlace entre el ordenador y el sistema a controlar o robot. En el sistema de control (como la placa) se carga o envía la programación para el robot.

Aunque también, encontramos robots educativos con su propia placa integrada o Hub y con botones (arriba, abajo, derecha e izquierda), como los robots más sencillos lineales, es decir, que van de un punto A a un punto B, de manera recta o realizando giros de 90º. Como los Bee-bot, Learning Mouse o Escornabot.

También encontramos robots con su placa integrada pero dirigido a través de Apps, otros montables como los LEGO y los flexibles que se pueden construir.