Sessão 3

“Robôs Sustentáveis: Criatividade e Tecnologia em Ação”

Sessão 3: Programação dos Robôs (100 minutos)

Plataforma Zinkers

O projeto "Robôs Sustentáveis (ECOPOD EXPLORER)" avança para a sua terceira sessão, focando-se agora na programação dos protótipos concebidos pelos alunos. Nesta etapa, o desenvolvimento do pensamento algorítmico capacita os estudantes a traduzirem sequências lógicas em ações concretas dos robôs, visando a criação de soluções tecnológicas com impacto ambiental positivo. Através de atividades orientadas e colaborativas, os participantes exploram a programação para finalidades sustentáveis, como a implementação de robôs em ações de reflorestação, a configuração de sensores para a deteção e sinalização de níveis de toxicidade no ar (alinhado com o ODS 9 – Indústria, Inovação e Infraestruturas, que preconiza tecnologias limpas e inovação industrial sustentável, como a escolha da energia solar para alimentar alguns robôs), a definição de rotas autónomas com desvio de obstáculos e o controlo de braços robóticos para a recolha de objetos (contribuindo para o ODS 13 – Ação Climática, através de soluções práticas para os desafios ambientais). Este processo prático e interdisciplinar estabelece uma ligação fundamental entre ciência, tecnologia e cidadania ambiental, promovendo competências essenciais enquadradas no ODS 4 – Educação de Qualidade, ao garantir o acesso a um ensino que fomenta a inovação e a resolução de problemas complexos. Os alunos aplicam os conhecimentos adquiridos para transformar materiais reutilizáveis em soluções tecnológicas criativas e funcionais, demonstrando o potencial da robótica na abordagem dos desafios ambientais contemporâneos.

1. ENIGMAS

Sou uma máquina amiga, que o planeta quer bem,

Com números e códigos, faço tudo muito bem.

Reciclo o lixo, e a água vou limpar,

E com o sol e o vento, energia vou gerar.

Tenho braços robóticos, e um cérebro genial,

Comigo, a Terra sorri, e o futuro é sem igual.

Sou amigo da natureza, e da tecnologia o rei,

Quem sou eu, o guardião verde, que a vida protege?

Sou um sistema engenhoso, que a natureza me dá,

Com o vento que sopra, a água a rodopiar.

O sol ilumina-me, e o mar faz-me vibrar,

Transformo a força bruta, em energia para usar.

Não poluo o ar, nem a terra vou gastar,

Sou amigo do planeta, e o futuro vou salvar.

Com turbinas e painéis, a minha magia se faz,

Quem sou eu, a fonte limpa, que a vida satisfaz?

2. O que é a Programação

Toda a informação que os computadores guardam fica armazenada como números. Eles utilizam apenas os dígitos 0 e 1 e conseguem traduzir toda a informação que vemos e recebemos, apenas com combinações destes dois dígitos. A este código chamamos código binário.
Os desportos e jogos que jogamos no nosso dia a dia têm regras e objetivos. A programação também.
Um algoritmo (palavra derivada de Al-Khwārizmī, o matemático Persa que popularizou o termo) é uma sequência finita de instruções que são executadas mecanicamente ou eletronicamente. Estas instruções devem ser o mais diretas possíveis.
Sem nos apercebermos, utilizamos algoritmos no nosso dia a dia na execução de tarefas ou resolução de problemas. Quando cozinhamos, por exemplo, estamos a seguir um algoritmo: a receita.

Código: Como nascem os programas

ubbu - code to create

Programar é jogar

ubbu - code to create

Algoritmos

ubbu - code to create

3. Aprender a Programar com mBlock e ligar-se à placa Arduíno

Utilizar o programa mBlock5 e a linguagem por blocos, instalado nos computadores da sala, para aprender os conceitos básicos da programação.
Aprender a fazer a ligação do mBlock com a placa Arduíno.

mBlock v5.4.3 2025-03-31 10-48-57.mp4

Passos para ligação com a Placa Arduíno

1º Ligar a placa Arduíno ao computador.

2º Clicar em Conexões.

3º Selecionar a porta de ligação.

4º Clicar em "Carregar Código".

4. Programar para acender um LED

Vamos testar as competências de programação começando por ligar e fazer piscar um LED, utilizando o ciclo de repetição "Repetir x Vezes" e "Repetir para Sempre":
1. Começar por ligar o LED a 2 jumpers Femea-Femea (F-F);
2. A perna maior é o positivo e liga-se a uma cor quente (amarelo, laranja, vermelho);
3. A perna mais curta é o negativo e liga-se a uma cor fria (preto, azul, castanho, roxo, cinza).
4. Liga-se depois à Shield: Positivo na porta A0 e Negativo no GND.
5. A porta A0 é uma porta analógica e corresponde à porta 14 no mBlock.

1 - Ligar terminais do LED a 2 jumpers de cores diferentes

2 - Ligação à Shield

Atenção: Positivo na porta A0 e Negativo no GND

1 - Fazer acender o LED, ligado na porta A0 (14)

2 - Fazer acender e apagar o LED, com intervalos de 1 seg

3 - Liga e desliga o LED 3 vezes

4 - Liga e desliga o LED para sempre

mBlock v5.4.3 2025-03-31 11-17-34.mp4

Programa para fazer piscar um LED

VID_20250331_113435.mp4

LED a piscar

5. Programar o robô para se mover

Programação da solução planeada, tendo como suporte e apoio os professores do projeto e os alunos do Clube de Programação e Robótica.
1. Os alunos começam por programar o movimento de um dos motores até conseguirem que o robô se movimente para a frente;
2. De seguida, programam os dois motores de maneira que ambos girem no mesmo sentido (movimento para a frente);
3. Agora programam para andar no sentido inverso (movimento para trás);
4. Programar o robô para andar para a frente, parar 3 segundos e começar a andar para trás;
5. Programar o robô para girar para a direita;
6. Programar o robô para girar para a esquerda.