Taller de Minibots para niƱos

Introducción

En este taller vamos a realizar una serie de actividades de robótica educativa, utilizando un Minibot controlado por Arduino. Arduino es una plataforma de código abierto que permite probar y generar diseños de circuitos electrónicos de manera muy sencilla y práctica. Con el agregado del programa MBlock, este proceso se vuelve aún más simple y atractivo para los chicos.

Conceptos de funcionamiento

Así como un humano utiliza sus sentidos (vista, olfato, tacto, oído, gusto) para interactuar con el mundo, un robot cuenta con un chip que actúa como su cerebro y emplea sensores conectados a él, para medir diferentes magnitudes (temperatura, presión, humedad, distancia, colores, luminosidad y más), junto con otros elementos a través de los cuales puede tanto recibir indicaciones (pulsador, switch) como informar (led, display, buzzer).

Este cerebro necesita recibir instrucciones que le indiquen cómo proceder, es lo que llamamos programar, es decir, colocar un pequeño programa en su chip que le dará las órdenes necesarias, y de esta forma será capaz de reaccionar a cambios en su entorno y alterar su comportamiento de acuerdo a ellos (por ejemplo detectar la cercanía de un obstáculo y modificar su dirección de avance para esquivarlo).

Siguiendo este concepto y empleando la programación adecuada, un robot puede incluso aprender de manera similar a un humano, mejorando su comportamiento a medida que funciona y se suceden diferentes situaciones, lo cual abre un abanico enorme de posibilidades, solo limitado por nuestra propia imaginación.

Por qué programar con MBlock?

Especialmente en el caso de los chicos, los lenguajes de programación pueden resultar a veces incómodos de comprender. MBlock es un entorno basado en el popular sistema Scratch, que permite programar utilizando un diagrama de bloques visuales para las diferentes funciones (con un formato similar a un rompecabezas), los cuales pueden arrastrarse y combinarse para generar la secuencia de órdenes necesaria. Esta es una forma de programación muy intuitiva y divertida para los chicos.

Objetivos esenciales
  1. Comprender las leyes básicas de electrónica
  2. Conocer la forma de conexión y funcionamiento de circuitos primarios (led, interruptor, sensor, buzzer, batería), probando su uso en protoboard.
  3. Practicar fundamentos de programación por bloques mediante MBlock, para desarrollar las prácticas esenciales de análisis y resolución de problemas a través de programas.
  4. Ensamblar un minibot propio, en base a partes impresas 3D y componentes electrónicos, sumando las soldaduras y conexiones necesarias.
  5. Exportar los códigos diseñados en MBlock para generar firmware utilizable en el minibot, y cumplir desafíos de funcionamiento (siguelínea, detector de obstáculos, resuelve-laberintos.
Materiales y elementos necesarios

Software (descarga gratuita):

  1. MBlock 3 (http://www.mblock.cc/software/mblock/mblock3/)
  2. Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/main/software) 

Componentes del minibot (incluídos en el kit Itec del curso):

  1. Placa Wemos D1 Mini
  2. Placa cargador baterías litio 1S
  3. 2 sensores infrarrojos TCRT5000
  4. 2 servos plásticos standard Aeromodelismo, de 9gr
  5. Led standard 5 mm + resistencia 220 ohm
  6. Led RGB
  7. Buzzer activo
  8. Switch de encendido
  9. Batería lipo 1S 500 mAh
  10. Placa base
  11. Chasis + ruedas + orugas + tapa superior, en impresión 3D

Elementos adicionales (a conseguir por el alumno):

  1. Protoboard
  2. Cable 0,25 mm (1/2 metro negro, 1/2 metro rojo, 1/2 metro amarillo)
  3. Soldador común 150W y estaño de electrónica
  4. Cargador normal de celular
  5. Destornillador punta Phillips
  6. Trozo goma-eva 1,5 mm
  7. Cemento de contacto universal (tipo Unipox)
  8. Cinta adhesiva de papel