1. APRENDIZAJE EN ROBÓTICA A TRAVÉS DE LAS TIC`S
ÁREA DE TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA
2012
Elaborado por
Lic. María Cristina Burgos
Lic. Carolina Sierra.
Lic. Andrea Rojas Silva
COLEGIO SAN CAYETANO I.E.D
“Educación para el desarrollo humano a partir de la formación para el trabajo”
BOGOTÁ D.C.
2012

2. INTRODUCCION
1. Objetivos de la propuesta. 3
1.1 Objetivo general 3
1.2 Objetivos específicos. 3
2. Justificación. 4
2.1 Pregunta. 4
3. Metodología y didácticas 5
4. Marco teórico 6
4.1 Origen del término robot 6
4.2 Origen del robot industrial 7
4.3 Robótica pedagógica. 10
5. Propuesta de trabajo – Cronograma. 11
6. Software o aplicativos en los que se apoyo el proyecto. 13
7. Resultados e impactos logrados. 13
8. Conclusiones. 13
9. Bibliografía. 14
10. Anexos fotográficos. 14

3. 1. OBJETIVOS DE LA PROPUESTA
1.1 Objetivo general
Implementar un proyecto de aula con los estudiantes del Colegio San Cayetano I. E. D
para el aprendizaje de la robótica educativa en la resolución de problemas por medio de
las Tics.
1.1.1 Objetivos específicos
Crear grupos de Semilleros en el área de robótica, para los ciclos del colegio San
Cayetano I.E.D.
Diseño de propuesta teniendo en cuenta cronograma de actividades.
Crear proyectos en el área de Robótica para conocer conceptos referentes a la robótica y
la tecnología: Robótica y ciencia ficción, primeros autómatas robots industrial, robótica
pedagógica, historia de la robótica, entre otros.
Participación en concursos a nivel local y Bogotá.

4. 2. JUSTIFICACIÓN
El Colegio San Cayetano I. E. D en su continua búsqueda por la calidad educativa tanto académica
como social, propone desde el área de Tecnología e Informática crear un grupo de semilleros en la
especialidad de robótica, en los ciclos de 1 al 5, en donde se haga énfasis en la resolución de
problemas a través de las Tic´s.
2.1 PREGUNTA: ¿Cuales son las características de un proyecto de aula para el aprendizaje de los
principios básicos de la robótica utilizando las Tic`s?

5. 3. METODOLOGÍA Y DIDÁCTICAS
INTERDISCIPLINARIEDAD DE LA TECNOLOGÍA. A partir del conocimiento adquirido en otras
áreas del conocimiento establecer la interdisciplinariedad de la Tecnología y la Robótica.
SITUACION-PROBLEMA. El fundamento de la Tecnología es orientar a la solución y resolución de
problemas o situaciones que se presentan en la vida cotidiana.
PROYECTOS DE AULA. A través de proyectos en robótica se formará a los estudiantes entorno al
conocimiento tecnológico.
USO DE LAS TIC’S. El manejo apropiado de la información en una época donde resulta necesario
el uso de medios virtuales. Búsqueda y selección de información. Programación de robots.
APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO. BARRIGA y HERNANDEZ (2002, p.39) sostienen que es
evidente que el aprendizaje significativo, es más importante y deseable que el repetitivo en lo que
se refiere a situaciones académicas, ya que el primero posibilita la adquisición de grandes cuerpos
de conocimiento integrados, coherentes, estables, que tiene sentido para los alumnos.
El aprendizaje significativo es aquel, que conduce a la creación de estructuras de conocimientos
mediante la relación sustantiva entre la nueva información y las ideas previas de los estudiantes.
Según Ausubel, se dan cambios importantes en nuestra estructura de conocimientos como
resultado de la asimilación de la nueva información; pero ello sólo es posible si existen condiciones
favorables.
El aprendizaje significativo implica un procesamiento muy activo de la información por aprender.
Para que realmente sea significativo el aprendizaje, la nueva información debe relacionarse de
modo no arbitrario y sustancial con lo que el alumno ya sabe.
Cuando se habla de que haya relacionabilidad no arbitraria, se quiere decir que si el material o
contenido de aprendizaje en sí no es aleatorio y tiene la suficiente intencionalidad, habrá una
manera de relacionarlo con las clases de ideas pertinentes que los seres humanos son capaces de
aprender. En la ilustración 9, explica los logros para alcanzar un aprendizaje significativo.

6. 4. MARCO TEORICO
4.1 Origen del término robot.
BATUROME, (2007, p.2) El termino robot aparece por primera vez en 1921, en la obra teatral
R.U.R. (Rosum´s Universal Robots) del novelista y autor dramático checo Karel Capek en cuyo
idioma la palabra “robota” significa fuerza del trabajo o servidumbre. En la actualidad, se entiende
por robots, máquinas en las que se integran componentes mecánicos, eléctricos y de
comunicaciones, que poseen un sistema informático para su control en tiempo real, percepción del
entorno y programación.
GROOVER y otros (1990, p 10-13) afirman que el robot es un manipulador mecánico cuyos
movimientos se controlan mediante técnicas de programación muy similares a las empleadas en el
control numérico. Hay dos individuos que merecen el reconocimiento de la confluencia de estas
dos tecnologías, el primero fue un inventor británico llamado Cyril Walter Kenward, que solicito una
patente británico para un dispositivo robótico en marzo de 1954.
La segunda persona que debe citarse en este contexto es George C. Devol, el inventor americano,
al que deben atribuirse dos invenciones que llevaron al desarrollo de los robots de nuestros días.
La primera invención era un dispositivo para grabar magnéticamente señales eléctricas y
reproducirlas para controlar una máquina. El dispositivo se desarrollo en 1946 y la patente de
Estados Unidos correspondiente se emitió en 1952. La segunda invención se
denominaba<<transferencia de Artículos Programada>>, y la patente de Estados Unidos
correspondientes se emitió en 1961.
Aunque la patente de Devol siguió a las de Kenward en varios años, fue el trabajo de Devol el que
estableció las bases para el robot industrial. Lo que hizo que la invención de Devol se introdujera
en una industria en Estados Unidos y no en el Reino Unido fue la presencia de Joseph
Engelberger.
Joseph Engelberger se graduó en la Universidad de Columbia en Física (1949). Siendo estudiante
había leído con fascinación varias de las novelas de Asimov. A mediados de los años 50 era el
ingeniero jefe para una división aeroespacial de una compañía localizada en Stanford, Connecticut.
La división estaba a la obtención de controles para motores de propulsión a chorro. En
consecuencia, en el momento en que tuvo lugar una reunión en 1956, Engelberg estaba
predispuesto, por su formación, afición y ocupación, hacia la robótica. De forma casual, Joseph
Engelberger se reunió con George Devol en una fiesta. Durante la conversación, Devol habló a
Engelberger sobre su invención del dispositivo de transferencia de artículos programada y ambos
iniciaron conversaciones sobre la posibilidad de comercializar la invención. Con el respaldo
financiero de la Consolidated Diesel Electric Company, comenzaron pues a desarrollar planes y

7. prototipos para el robot universal conocido como <<Unimate>>. En 1962, la UnimationCompany
fue fundada como un consorcio entre Consolidated Diesel Electric y Pulman Corporation. Ver
imagen 1.
Imagen 1. Joseph Engelberger (a la izquierda) y George Devol sirviéndose bebidas por un
robot Unimate. (proton.ucting.udg.mx/…/quetzal/Image180.gif)
La primera instalación de un robot Unimate fue hecha en la Ford Motor Company para descarga de
una máquina de fundición en troquel. Siguieron más aplicaciones, con lentitud al principio,
utilizando robots no solamente de Unimation, sino también de varias compañías en Estados
Unidos, Europa y Japón. Parte del trabajo pionero se desarrollo en Standford University sobre
lenguajes de robot orientados a computadoras. En 1973 se desarrolló el lenguaje experimental
denominado WAVE, que fue seguido por el desarrollo de AL, que es otro lenguaje destinado a la
investigación. El primer lenguaje de robot comercial fue VAL, desarrollado por Victor Sheinman y
Bruce Simanopara Unimation, Inc. El lenguaje se utilizó primero para programar el robot PUMA de
Unimation, que es el robot de brazo articulado pequeño.
4.2 Origen del robot industrial
USATEGUI (1996, p. 13-15), sostiene “que el robot industrial, que se conoce y emplea en nuestros
días, no surge como consecuencia de la tendencia o afición de reproducir seres vivientes, sino de

8. la necesidad. Fue la necesidad la que dio origen a la agricultura, el pastoreo, la caza, la pesca, etc.
Más adelante, la necesidad provocó la primera revolución industrial con el descubrimiento de la
máquina de Watt y actualmente, la necesidad ha cubierto de ordenadores la faz de la tierra.
Con el objetivo de diseñar una máquina flexible, adaptable al entorno y de fácil manejo, George
Devol, pionero de la Robótica Industrial, patento en 1956, un manipulador programable que fue el
germen del robot industrial.
La definición del robot industrial, como una máquina que puede efectuar un número diverso de
trabajos, automáticamente, mediante la programación previa, no es válida, porque existen bastante
máquinas de control numérico que cumplen esos requisitos.
Una peculiaridad de los robots es su estructura en forma de brazo mecánico y otra adaptabilidad a
diferentes aprehensores o herramientas. Otra característica específica del robot, es la posibilidad
de llevar a cabo trabajos completamente diferentes e, incluso, tomar decisiones según la
información procedente del mundo exterior, mediante el adecuado programa operativo en su
sistema informativo.
Se pueden distinguir cinco fases relevantes en desarrollo de la robótica Industrial:
1. El laboratorio ARGONNE diseña, en 1950, manipuladores amo-esclavo para manejar
materiales radioactivos.
2. Unimation, fundada en 1958 por Engelberger y hoy absorbida por Westinghouse, realiza
los primeros proyectos de robots industriales, a principios de la década de los 60 de
nuestro siglo, instalando el primero en 1961 y posteriormente en 1967. (Ver figura 2), un
conjunto de ellos en una factoría en GERENAL MOTORS. Tres años después, se inicia la
implantación de los robots en Europa, especialmente en el área de la fabricación de
automóviles. Japón no comenzó a interesarse por el tema hasta 1968.
3. Los laboratorios de la Universidad de Standford y del MIT acometen, en 1970, la tarea de
controlar un robot mediante un computador.
4. En el año 1975, la aplicación del microprocesador, transforma la imagen y las
características del robot, hasta entonces grande y caro.
En esta fase que dura desde 1975 hasta 1980, la conjunción de los efectos de la
revolución de la Microelectrónica y la revitalización de las empresas automovilísticas,
produjo un crecimiento acumulativo del parque de los robots, cercano al 25%.
5. A partir de 1980, el fuerte impulso en la investigación, por parte d las empresas fabricantes
de robots, otras auxiliares y diversos departamentos de Universidades de todo el mundo,

9. sobre la Informática aplicada y la experimentación de sensores, cada vez más
perfeccionados, potencian la configuración del robot inteligente capaz de adaptarse al
ambiente y tomar decisiones en tiempo real, adecuadas para cada situación. En 1995 el
parque mundial de robots rondaba las 700.000 unidades. Ver imagen 2.
Imagen2. Robot industrial GKN.
(www.localhistory.scit.wlv.ac.uk/Museum/OtherT)
Objetivos de la robótica industrial
1. El aumento de la productividad. Esto se consigue, fundamentalmente, optimizando la
velocidad de trabajo del robot, que reduce el tiempo parcial a cargo del manipulador y
aumenta el rendimiento total en la línea de producción.
2. Potenciar la flexibilidad en la adaptación a series de producción cortas.
3. Optimizar el rendimiento de otras máquinas y herramientas, relacionadas con la labor del
robot.
4. Conseguir una rápida amortización de la inversión, como consecuencia de la sustitución de
la mano de obra, mejor uso y mayor duración de las herramientas, menores pérdidas de
material residual, pocas averías y reducido mantenimiento.
5. Mejor la calidad de los productos fabricados, dada la precisa repetitividad de los
movimientos del robot y la posibilidad de instrumentos un control de calidad.
6. Disminuir los stocks de productos terminados, así como el de sus plazos de entregas.

10. 7. Realizar trabajos en condiciones hostiles y peligrosas, tales como las que se llevan a cabo
en ambientes con temperatura elevadas, contaminación, gases tóxicos, materiales
inflamables o radioactivos y en los entornos submarinos o espaciales.”
4.3 Robótica pedagógica
VELASCO (1992, p. 25-27), afirma: la robótica pedagógica tal y como se ha desarrollado a través
de los diferentes congresos, proyectos de investigación y artículos de revistas, podría definirse de
acuerdo a tres ejes:
La enseñanza de la robótica.
La enseñanza de las nociones científicas y las habilidades generales gracias a la
utilización de construcciones robóticas.
Iniciación a la tecnología.
VIVET, en sus investigaciones, demuestra que el robot pedagógico puede servir de objeto de
exploración. Dicha exploración brinda un aprendizaje de nociones pluritecnicas, como la mecánica,
la física, la informática, las matemáticas, la lengua y la organización del trabajo.
NONNON, Pierre ha demostrado, a través de sus trabajos, cómo la robótica pedagógica puede
servir de instrumentos en el aprendizaje de la física particular y de las ciencias en general.
La robótica Pedagógica por medio de sus realizaciones, despierta en la sociedad un gusto por las
ciencias y la tecnología, una comprensión de la dialéctica entre las ciencias y la tecnología

11. 5. PROPUESTA DE TRABAJO – CRONOGRAMA
CICLO 1 Y 2
SEMANA TEMA ACTIVIDAD
1 Conformación de grupo semilleros robótica.
2 Semilleros Objetivos del programa semilleros robótica.
3y4 La robótica El docente explica que es la robótica y los conceptos
referentes a la misma, los estudiantes observan videos
referentes a la construcción de los robots y las necesidades
que resuelve.
5y6 Robótica B. E. A .M Biología La docente enseña en qué consiste la robótica B.E. A. M, y
(Biology), Electrónica propone un ejercicio sencillo, para construir con los
(Electronics), Estética estudiantes.
(Aesthetics) y Mecánica
Construcción de un insecto, utilizando materiales como:
(Mechanics).
Cepillo de zapatos o de dientes, pilas 3ª, cables, motor de 1.5
Voltios o motor de vibrador de celular.
Los estudiantes escogen que clase de insecto desean crear,
realizan la decoración correspondiente al mismo.
7 ¿Qué es motor eléctrico? La docente explica sobre cómo funcionan los motores
eléctricos.
8y9 Construcción de una pista para Los estudiantes construyen una pista para los robots insectos
robots utilizando materiales reciclables.
10 Fichas lego. El docente explica cómo se trabaja con las fichas lego y las
diversas propuestas que se pueden trabajar desde el área de
robótica.
11 y 12 Construcción de proyectos con Los estudiantes se reúnen por grupos para trabajar proyectos
fichas lego. utilizando las fichas lego en robótica.
13 Evaluación y rediseño Se evalúa los trabajos realizados y se realizan ajustes para la
presentación de los mismos.

12. 14 Presentación de los trabajos. Los estudiantes exponen los trabajos hechos durante el curso
de robótica y exponen los conocimientos aprendidos.
CICLO 3, 4 Y 5
SEMANA TEMA ACTIVIDAD
1 Conformación de grupo semilleros robótica.
2 Semilleros Objetivos del programa semilleros robótica.
3 Robótica Industrial. Los estudiantes realizan una búsqueda y selección de
información sobre que es un robot industrial.
4 Proyecto de tecnología. Los estudiantes identifican necesidades de su entorno:
colegio, y analizan como solucionarlos a través de la robótica
Propuesta de robot industrial
industrial.
5Y6 Diseño de un robot industrial Bocetos y planos del robot industrial por grupos.
6Y7 Materiales y cálculos Los estudiantes se reúnen por grupos para analizar que fichas
matemáticos para el robot lego pueden servir para la construcción de un robot.
industrial.
8Y9 Construcción de un robot Los estudiantes construyen por grupos un robot industrial
industrial utilizando fichas lego y servomotores.
10 Programación La docente explica cómo se lleva a cabo la programación de
los robots por medio del ordenador.
11 y 12 Programación del robot industrial Los estudiantes realizan un diagrama de flujo para observar
las tareas que debe llevar a cabo el robot industrial, luego lo
prueban mediante el ordenador.
13 Evaluación y rediseño Se realiza una evaluación sobre el funcionamiento y la estética
del robot industrial.
14 Presentación Final Se presenta a la comunidad los robots industriales construidos
y los estudiantes realizan una exposición sobre los mismos.

13. 6. SOFTWARE O APLICATIVOS EN LOS QUE SE APOYO EL PROYECTO
Programas utilizados en el proyecto Utilizado
LEGO MISTERD Programación
kétchup Planos
Geometris Análisis de función de ángulos
Paquete office Bitácoras de trabajo, presentación de proyecto,
análisis de forma, entre otras.
7. RESULTADOS E IMPACTOS LOGRADOS.
Participación en el Concurso Robótica al Parque. (Ver Anexo 1)
Proyectos Ambientales -Robot Aspiradora Y Robótica BEAM. (Ver Anexo 2)
8. CONCLUSIONES
Los estudiantes muestran gran interés por formar parte de un grupo semillero como
robótica, esto ha mejorado su rendimiento académico y comportamental.
El participar en concursos de robótica le permite a los estudiantes ser individuos
competitivos, propositivos y entusiastas.
Se consolido el grupo de semilleros de robótica en todos los ciclos.
Se desarrollaron capacidades creativas en los estudiantes del Colegio san Cayetano a
través de la robótica educativa en la resolución de problemas.
Se crearon proyectos tales como el robot seguidor de línea (Fichas Lego) para el concurso
Robótica al Parque, así como diferentes prototipos de robot aspiradoras.

14. 9. BIBLIOGRAFÍA.
Fundamentos de Robótica. Antonio Barrientos. Mc Graw Hill.
Robótica Pedagógica. Implementación en el aula. Jaime Hidalgo. Facultad de Educación.
ROBÓTS ASPIRADORA (Anexo 1)
Como propuesta ambiental para el Colegio San Cayetano, se diseñaron diferentes prototipos de
robots aspiradora, unos utilizando lego y otros con materiales reciclables. (Imagen 1)

15. Imagen 1
ROBÓTICA BEAM (ANEXO 2)
La Robótica BEAM es un acrónimo de las palabras Biología (Biology), Electrónica
(Electronics), Estética (Aesthetics) y Mecánica (Mechanics).Con el grupo de Semilleros de
Robótica se construyeron prototipos de robots cepillos (Limpiadores), los cuales se armaron
utilizando materiales básicos como: Cepillos de zapatos, pilas, motores y borradores. (Imagen
2)
Imagen 1