Trabajo final una mirada hacia la robotica final

DETERMINAR EL NIVEL DE CONOCIMIENTO EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS, QUE PUEDEN
ADQUIRIR LOS ESTUDIANTES DE LOS GRADOS DECIMO Y/O UNDÉCIMO EN EL
ENSAMBLE Y CONSTRUCCIÓN DE ALGUNOS PROTOTIPOS DE ROBOTS DIDÁCTICOS,
Grupo de Investigación “UNA MIRADA HACIA LA ROBOTICA”
Tutor: ANANIAS VILLAMIZAR GALLARDO
Integrantes: Lizeth Dayana Rodríguez Bernal
Kevin Alexis Murcia Parra
Danny Armando Carrillo Pabuence
Ismael Ruge Gonzalez
Jeisson Fabian Tellez Valderrama
Jhodman Contreras Carreño
Luis Gabriel Tocaría Cely
Edwin Parada Pérez
Asesor: YESSENIA LISAP SANABRIA
Saravena –Arauca
2015

TITULO DEL PROYECTO
DETERMINAR EL NIVEL DE CONOCIMIENTO EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS, QUE PUEDEN
ADQUIRIR LOS ESTUDIANTES DE LOS GRADOS DECIMO Y/O UNDÉCIMO EN EL
ENSAMBLE Y CONSTRUCCIÓN DE ALGUNOS PROTOTIPOS DE ROBOTS DIDÁCTICOS
INTRODUCCIÓN
Pensar en que la robótica puede integrar, a través del desarrollo de una actividad
práctica, áreas del conocimiento como matemáticas, física, electrónica, mecánica,
informática entre otras, convirtiéndola en una gran alternativa para la adquisición de
conocimiento, planteado como un reto que está al alcance de los jóvenes Rivertas.
En un proceso introductorio a la investigación la presencia de la robótica como base
fundamental, nos ofrece a nosotros los jóvenes entrar en contacto con las nuevas
tecnologías a través del manejo de robots didácticos y programas básicos, además de
que genera interesantes y motivadores ambientes de aprendizajes interdisciplinarios
en donde podemos desarrollar nuevas habilidades y conceptos que nos permitan dar
respuesta eficiente a los entornos cambiantes del mundo actual.
Una forma de involucrar la robótica en el proceso de investigación es por medio de
actividades prácticas, entonces UNA MIRADA HACIA LA ROBOTICA, permitirá que los
estudiantes diseñen estas actividades prácticas y recursos de aprendizaje usando
robótica para que los jóvenes puedan comprender sus temas de clase de una manera
diferente y divertida.

1. PLANTEACMIENTO DE PROBLEMA
1.1. Descripción Del Problema
Aunque es una constante el uso de la tecnología por parte de los jóvenes en la era
actual, y en algunos casos se cree que los jóvenes de esta época nacen con un chip
interno, que les permite manipular con gran destreza, los aparatos electrónicos,
computadores, celulares y navegar con mucha facilidad en la internet, pero es muy
ajeno a ellos comprender el funcionamiento de los elementos básicos que sostienen
en el desarrollo de esta tecnología.
En la Institución, ha sido una constante la obtención de muy bajos resultados en la
unidad temática de circuitos eléctricos, así como el poco interés que despierta en los
estudiantes, en ocasiones solo aprenden de memoria y pueden repetir conceptos
básicos sin realmente llegar a comprender los conceptos, ni mucho menos la
importancia que tienen los elementos básicos que conforman los circuitos; así como el
funcionamiento interno.
Ahora bien, si miramos el campo que abarca este tipo de temática, áreas como la
robótica y la cibernética son poco atractivas para los jóvenes, porque ellos creen
que eso cosa genios y que su estructura mental nos da para entenderlas, aunque
cuentan con: capacidades, potencialidades, e imaginación para desenvolverse en
estas áreas del conocimiento.
De ahí que este tipo de problemática nos lleva a plantearnos la siguiente pregunta de
investigación:
¿El ensamble y construcción de algunos prototipos de robots didácticos pueden
mejorar la adquisición de conocimiento en circuitos eléctricos en un grupo
experimental de estudiantes de la I. E. Tecnica comercial José Eustasio rivera?

1.2. Justificación
Es muy importante el desarrollo de este tipo de temática, ya que como grupo de
trabajo nos permite hacer uso de muchos recursos afines a la robótica como tal, tener
la facilidad de que como jóvenes estudiantes, podamos manipular directamente un
tarjeta electrónica, programable que permite enfrentarnos a una serie de situaciones,
que directamente lo inducen a familiarizarse con un proceso sistemático que incluye
consultas, lecturas, investigación, realización de propuestas, diseños de circuitos,
formulación de hipótesis, en general quedando inmersos en un proyecto de
investigación.
Poner a los estudiantes a enfrentarse a situaciones donde juega un papel importante
el desarrollo de habilidades y destrezas, ya que el ensamble de robot didáctico exige la
sincronización entre la teoría y la práctica.
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo General
Determinar el nivel de conocimiento en circuitos eléctricos, que puedan adquirir los
estudiantes de los grados decimo y/o undécimo, con en el ensamble y construcción
de algunos prototipos de robots didácticos.
1.3.2. Objetivos Específicos
De la formulación del objetivo general se desglosan los siguientes objetivos
específicos:
1.3.2.1 Diagnosticar el grado de conocimiento que tienen los estudiantes con
respecto a algunos conceptos básicos de circuitos eléctricos.
1.3.2.2 Diseñar y realizar unos montajes de circuitos eléctricos con algunos
sensores utilizados en robótica.
1.3.2.3 Utilizar la tarjeta Handy Cricket para el ensamble de algunos robots.
1.3.2.4 Programar algoritmos cortos bajo el ambiente Cricket Logo

1.3.2.5 Construir algunos prototipos de robots didácticos que sirvan como
herramienta para la adquisición de conocimiento significativo.
2. Marco de referencia.
2.1. Estado del arte.
2.1.1 Introducción.
La robótica es un concepto de dominio público. La mayor parte de la gente tiene una
idea de lo que es la robótica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene; sin
embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las
aplicaciones útiles de la robótica como ciencia.
la robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace miles de años. Nos
basaremos en hechos registrados a través de la historia, y comenzaremos aclarando
que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas, y la
robótica no era reconocida como ciencia, es más, la palabra robot surgió hace mucho
después del origen de los autómatas.
Desde el principio del tiempo, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha
empeñado en dar vida a seres artificiales que le acompañen en su morada, seres que
realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas ó difíciles de realizar por un ser humano.
Dentro de la mitología griega se puede encontrar varios relatos sobre la creación de
vida artificial, por ejemplo, Prometeo creó el primer hombre y la primer mujer con
barro y animados con el fuego de los cielos. De esta manera nos damos cuenta de que
la humanidad tiene la obsesión de crear vida artificial desde el principio de los
tiempos. Muchos han sido los intentos por lograrlo.
Los hombres creaban autómatas como un pasatiempo, eran creados con el fin de
entretener a su dueño. Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de
todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y

cualquier otro material moldeable, esto es, que no necesitara o requiriera de algún
tipo de transformación para poder ser utilizado en la creación de los autómatas. Estos
primeros autómatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus
movimientos. A las primeras máquinas herramientas que ayudaron al hombre a
facilitarle su trabajo no se les daba el nombre de autómata, sino más bien se les
reconocía como artefactos ó simples máquinas.
2.1.2 Antecedentes.
Antiguamente, se creaban artefactos capaces de realizar tareas diarias y comunes para
los hombres, o bien, para facilitarles las labores cotidianas; se daban cuenta de que
había tareas repetitivas que se podían igualar con un complejo sistema, y es así como
se comienza a crear máquinas capaces de repetir las mismas labores que el hombre
realizaba, y como ejemplo de estas máquinas podemos citar las siguientes:
 La rueda como medio de transporte o como herramienta, por ejemplo, para un
alfarero.
 El engrane.
 La catapulta como arma de combate.
 El molino, ya sea para obtener agua de las entrañas de la tierra, o como moledor de
granos.
Y así una gran variedad de máquinas que antiguamente se creaban para facilitarle las
tareas a los hombres. Pero no todos estos artefactos tenían una utilidad, algunas
máquinas solamente servían para entretener a sus dueños, y no hacían nada más que
realizar movimientos repetitivos ó emitir sonidos. Cabe mencionar que los árabes
fueron unos maestros en la construcción de autómatas y en la precisión de sus
cálculos, y como ejemplo de ello, se puede mencionar que inventaron el reloj
mecánico, así como sus grandes aportaciones a la astrología. También los ingenieros
griegos aportaron grandes conocimientos a los autómatas, aunque su interés era más
bien hacia el saber humano más que hacia las aplicaciones prácticas.
2.1.3 Historia de los autómatas.
Desde hace cientos de años antes de Cristo, se comenzaron a crear autómatas,
antecesores de los autómatas actuales; en seguida se muestra una lista de autómatas

creados, y que se tienen como referencia para tomarlos como antecesores. Solamente
por citar algunos de estos inventos, se mencionan los siguientes:
 Leonardo Da Vinci construye en el año 1500 un león automático en honor de Luis XII
que actúa en la entrada del Rey de Milán.
 Salomón de Caus (1576 - 1626) construye fuentes ornamentales y jardines
placenteros, pájaros cantarines e imitaciones de los efectos de la naturaleza.
 En 1640, René Descartes inventó un autómata al que se refiere
como “mi hijo Francine”.
 En 1662, se abre en Osaka el teatro Takedo de autómatas.
 Jacques de Vaucanson, construye el pato, el autómata más
conocido; un pato hecho de cobre, que bebe, come, grazna,
chapotea en el agua y digiere su comida como un pato real. Previamente construye
un flautista y un tamborilero en 1738; el primero consistía en un complejo
mecanismo de aire que causaba el movimiento de dedos y labios, como el
funcionamiento normal de una flauta.
 Los Maillardet (Henri, Jean-David, Julien-Auguste, Jacques-Rodolphe) hicieron su
aparición a finales del siglo XVIII y principios del XIX, construyen un escritor-
dibujante, con la forma de un chico arrodillado con un lápiz en su mano, escribe en
inglés y en francés y dibuja paisajes. Construyen un
mecanismo “mágico” que responde preguntas y un pájaro
que canta en una caja.
 Robert Houdini construye una muñeca que escribe. También
realiza un pastelero, un acróbata, una bailarina en la cuerda
floja, un hombre que apunta con una escopeta y una artista
del trapecio.
Como nos podemos dar cuenta, los autómatas construidos hasta este entonces,
solamente servían para entretener a propios y extraños, no tenían unas aplicaciones
prácticas en alguna área en específico. “Estas máquinas funcionaban generalmente por
medio de movimientos ascendentes de aire o agua caliente. El vertido progresivo de
un líquido provocaba rupturas de equilibrio (o bien la caída de un peso) en diversos
recipientes provistos de válvulas; otros mecanismos se basaban en palancas o
contrapesos. Mediante sistemas de este tipo se construían pájaros artificiales que
podían “cantar” o “volar”, o puertas que se abrían solas. Las construcciones de la

escuela de Alejandría se extendieron por todo el Imperio Romano y posteriormente
por el mundo árabe. En el siglo XIII, Al-Djazari apareció como el heredero de todas ellas
con la publicación de su “Libro del conocimiento de los procedimientos mecánicos”,
uno de cuyos grabados se reproduce aquí. Se trata de una fuente de distribución de
agua.”1
2.1.4 Ciencia ficción
Tiempo después, los autómatas fueron los protagonistas principales de una infinidad
de relatos de ciencia-ficción. La mayoría de los novelistas de aquellos tiempos,
consideraban a los autómatas como una amenaza para la existencia de la raza
humana. Con este tipo de relatos, el temor hacia los autómatas fué creciendo
considerablemente.
En el año de 1920, el escritor de origen checoslovaco Karel Capek, publicó su novela
RUR (Russum’s Universal Robots), la cual fué presentada en obra de teatro en el Teatro
Nacional de Praga el 25 de Enero de 1921. “Esta obra trata de dos pequeños seres
artificiales de forma humana que responden perfectamente a las órdenes de su
creador, aunque al final acaban rebelándose contra él.”2 Para referirse a estos seres, el
autor les llamaba robots, derivación del vocablo checo robota, que significa “trabajo
obligatorio”. Y es así como surge la palabra robot para referirse a los autómatas
mecánicos de aquellas épocas. Y a partir de esta novela, se les llama robots a los
autómatas.
Existe un miedo a los robots debido a la evolución tan acelerada que se ha proyectado
en muchas de las novelas de ciencia-ficción. Y aunque muchas de estas novelas no
están tan fuera de la realidad, no hay por qué tenerles pavor al desarrollo de robots,
sino todo lo contrario, ya que estos existen para poder facilitar las tareas de los
humanos. En la obra de Isaac Asimov, Yo robot publicada en 1940, postula tres leyes
que los robots deberán de seguir:
 Un robot no debe dañar a un ser humano o, por su inacción, dejar que un ser
humano sufra daño.
 Un robot debe obedecer las órdenes que le son dadas por un ser humano, excepto
cuando estas órdenes están en contradicción con la primera ley.
1 “Las máquinas antiguas”, Gran Enciclopedia Universal QUID Ilustrado, vol. 11, Página 78, (1983).
2 “ROBOTS”, Biblioteca de la Informática vol. 7, Página 2225, (1990).

 Un robot debe proteger su propia existencia, hasta donde esta protección no entre
en conflicto con la primera o segunda ley.
Una de las primeras películas que tratan el tema de la robótica es la titulada
“Metrópolis”, la cual trata de un robot femenino que posee inteligencia propia,
obedece todas las ordenes de su creador, y aunque es una película antigua, es un buen
ejemplo de cómo veían a los robots en aquellas épocas. Otro buen ejemplo de
películas de ciencia-ficción, es la trilogía de Las Guerra de las Galaxias (Star Wars), de
George Lucas, que muestra a los robots de dos maneras: buenos y malos. La novela
muestra, principalmente, a dos robots que respetan y siguen las órdenes de sus
dueños, muestra que los robots pueden tener inteligencia propia y hasta sentido del
humor; aunque contradice las tres leyes de Isaac Asimov, ya que los robots de esta
novela pueden llegar a destruir formas de vida, humana y extraterrestre.
2.1.5 Automatización.
Con el nacimiento de la Revolución Industrial, muchas fábricas tuvieron gran
aceptación por la automatización de procesos repetitivos en la línea de ensamblaje. La
automatización consiste, principalmente, en diseñar sistemas capaces de ejecutar
tareas repetitivas hechas por los hombres, y capaces de controlas operaciones sin la
ayuda de un operador humano. El término automatización también se utiliza para
describir a los sistemas programables que pueden operar independientemente del
control humano. La mayoría de las industrias han sido automatizadas o utilizan
tecnología para automatizar algunas labores; en la industria de la telefonía, marcación,
transmisión y facturación está completamente automatizados. Los ferrocarriles son
controlados por herramientas automáticas de señalización, las cuales cuentan con
sensores capaces de detectar el cruce de carros en un punto en especial, esto significa
que se puede tener vigilado el movimiento y localización de vagones de tren.
Pero no todas las industrias requieren el mismo grado de automatización. La
agricultura es una industria difícil de automatizar, y con esto se ha vuelto más
mecanizada, esencialmente en el procesamiento y empaque de comida. De manera
similar, los doctores pueden dar consulta asistiéndose en una computadora, pero

finalmente el doctor, y no la computadora, termina por dar el diagnóstico final al
paciente.
Los robots comenzaron a aparecer en este proceso de automatización industrial hasta
la aparición de las computadoras en los 40’s. Estos robots computarizados, están
equipados con pequeños microprocesadores capaces de procesar la información que
le proveen los sensores externos y así es como el robot puede tomar cambiar o
mantener una operación en ejecución, a esto se le llama retroalimentación, y forma
parte de la Cibernética. La retroalimentación es esencial en cualquier mecanismo de
control automático, ya que ayuda a controlar los factores externos que le afecten en la
correcta ejecución de sus operaciones normales.3
2.1.6 Cibernética.
La cibernética es una ciencia interdisciplinaria, tratando con sistemas de comunicación
y control sobre organismos vivos, máquinas u organizaciones. El término es una
derivación del vocablo griego kybernetes que significa gobernador o piloto, y fué
aplicado por primera vez en 1948 a la teoría del control de mecanismos por el
matemático americano Norbet Wiener.
La cibernética también se aplica al estudio de la psicología, servomecanismo,
economía, neuropsicología, ingeniería en sistemas y al estudio de sistemas sociales, el
término cibernética no es muy utilizado para describir por separado a un campo de
estudio, y muchas de las investigaciones en el campo ahora se centran en el estudio y
diseño de redes neuronales artificiales.4
2.1.7 Inteligencia artificial.
Sin embargo, cuando la computación empezó a surgir como una ciencia, se empezaron
a dar cuenta de que los robots podía realizar tareas mucho más complejas de lo que
3 “Automation” Microsoft Encarta 96 Encyclopedia.1993-1995.
4 “Cybernetics” Microsoft Encarta 96 Encyclopedia. 1993-1995.

ellos imaginaban; se interesaron en el concepto del “razonamiento Humano”; se
dieron cuenta de que si pudieran “aprender” de su medio, se podría realizar el sueño
de cualquier científico de aquella época: crear vida artificial, y de esta manera hacer
que los robots pensaran y pudieran razonar.
La inteligencia humana ha maravillado a los hombres desde el principio de los tiempos,
siempre ha tratado de imitarla, igualar y mecanizarla para sus propios propósitos.
Comenzó por desarrollar algoritmos capaces de resolver problemas específicos, se
interesó en aplicar la Lógica Matemática en la resolución de dichos problemas, y es
aquí donde comenzó a desarrollarse la I.A..
Podemos definir la I. A. como “el estudio de las maneras en las cuales las
computadoras pueden mejorar las tareas cognoscitivas, en las cuales, actualmente, la
gente es mejor.”5 De esta manera podemos ver que el entendimiento de algún
lenguaje natural, reconocimiento de imágenes, encontrar la mejor manera de resolver
un problema de matemáticas, encontrar la ruta óptima para llegar a una objetivo
específico, etc., son parte del razonamiento humano, y que hasta ahora el hombre ha
deseado poder imitarla desarrollando la Inteligencia Artificial.
La evolución de la I.A. se debe al desarrollo de programas para ordenadores capaces
de traducir de un idioma a otro, juegos de ajedrez, resolución de teoremas
matemáticos, etc. Alrededor de 1950, Alan Turing desarrolló un método para saber si
una máquina era o no “inteligente” denominado “Test de Turing”, “en el cual un
operador tiene que mantener una conversación en dos sentidos con otra entidad, a
través de un teclado, e intentar que la otra parte le diga si se trata de una máquina o
de otro ser humano. ¡Muy curioso!
Sobre este test circulan muchas historias ficticias, pero nuestra favorita es la que trata
sobre una persona que buscaba trabajo y al que se le deja delante de un teclado para
que se desenvuelva solo. Naturalmente, se da cuenta de la importancia de este test
para sus perspectivas de carrera y por lo tanto lucha valientemente para encontrar el
secreto, aparentemente sin éxito. Sin embargo, tras cierto tiempo, la persona que
realizaba la entrevista vuelve, le estrecha la mano, y le felicita con estas palabras: ‘Muy
5 “Artificial Intelligence”, Encyclopedia of Artificial Intelligence vol.1, Página 9, (1993).

bien, amigo, la máquina no pudo descifrar si Ud. era una persona; precisamente es lo
que necesitábamos para un puesto de Inspector de Hacienda’”6. Pero de que sirve
crear algoritmos capaces de imitar la inteligencia y el razonamiento humano; es aquí
donde la I. A. y la Robótica tienen un punto en común.
2.2. Marco de antecedentes.
2.3. Marco teórico y conceptual.
2.3.1. Concepto de corriente eléctrica.
El desplazamiento de un conjunto de cargas o flujo de cargas entre dos puntos se
denomina corriente eléctrica, la corriente es continua si las cargas se desplazan
siempre en el mismo sentido; es suministrada por pilas y los dinamos. La corriente es
alterna si el sentido en el que se desplazan las cargas varía con el tiempo. Es la
corriente que utilizamos en las casas y la que suministra los alternadores.
2.3.1.1. Intensidad de corriente
Llamamos intensidad de corriente I a la cantidad de carga que atraviesa una sección
del conductor por unidad de tiempo.
La intensidad de corriente es una magnitud fundamental del S.I. Su unidad es el
amperio (A), en honor del físico francés A.M.Ampère. Matemáticamente se puede
calcular con la expresión 𝐼 =
𝑄
𝑡
donde Q representa la cantidad de carga eléctrica
que atraviesa la sección del conductor, t la unidad de tiempo
2.3.1.2. Circuito eléctrico
Es un conjunto de elementos que interactúan entre sí para obtener un resultado, este
es el continuo desplazamiento de flujo de carga. Así mismo este sistema permite de
alguna manera transformación de la energía.
2.3.1.2.1. Elementos básicos de un circuito eléctrico.
6“Inteligencia Artificial”. Inteligencia Artificial en el Dragón, Página 13. (1985).

 Generador : Elemento capaz de
transformar alguna forma de energía
en energía eléctrica
 Receptor: Elemento que transforma
la energíaeléctricaenotrasformasde
energía
 Conductores: Cables que unen los
distintos elementos del circuito,
permitiendo la circulación de la
corriente
 Interruptor : Elemento que abre o
cierrael circuito,de modo que impide
o permite el paso de la corriente
2.3.1.2.2. Símbolos Eléctricos
 Amperímetro: aparato que mide la intensidad
de corriente.
 Voltímetro: aparato que mide la diferencia de
potencial entre dos puntos de un circuito.
 Resistencia: elemento del circuito que se
opone al paso de la corriente eléctrica.
 Generador de corriente continua.
 Generador de corriente alterna.
2.3.2. Ley de Ohm.
El físico alemán G. OHM midió la intensidad de corriente I que circulaba por un
conductor metálico al aplicar diversos valores de diferencia de potencial V entre sus
extremos.
Los resultados de su experiencia le permitieron comprobar que el cociente entre
ambas magnitudes se mantenía constante para cada conductor.
“El cociente entre la diferencia de potencial V aplicada a
los extremos de un conductor y la intensidad de
corriente I que circula por él es una cantidad constante
para cada conductor, llamada RESISTENCIA ELÉCTRICA R
del conductor” 𝑅 =
𝑉
𝐼

La unidad de resistencia eléctrica en el S.I. es el ohmio (Ω). Un ohmio (1 Ω) es la
resistencia eléctrica de un conductor que al aplicar a entre sus extremos la ddp de 1 V
circula por él la corriente de 1 A.
2.3.3. Resistencia eléctrica.
La resistencia eléctrica de un conductor representa la oposición que el conductor
ofrece al paso de los electrones.
2.3.3.1. Características de la resistencia eléctrica.
 Es directamente proporcional a la longitud del ( L ) mismo
 Es inversamente proporcional a la sección transversal (grosor) (S) del mismo.
 Depende del material del que esté hecho el conductor, la naturaleza de cada
sustancia se refleje en una magnitud física llamada resistividad (ρ)
 𝑅 = 𝜌
𝐿
𝑆
2.3.3.2. Asociación de resistencias
2.3.4. Sensores para robot.
2.3.4.1. Detalles sobre los sensores para robot.
Existe una amplia variedad de dispositivos diseñados para percibir la información
externa de una magnitud física y transformarla en un valor electrónico que sea posible
introducir al circuito de control, de modo que el robot sea capaz de cuantificarla y
reaccionar en consecuencia.
Un sensor consta de algún elemento sensible a una magnitud física —como por
ejemplo la intensidad o color de la luz, temperatura, presión, magnetismo, humedad—
y debe ser capaz, por su propias características, o por medio de dispositivos
intermedios, de transformar esa magnitud física en un cambio eléctrico que se pueda
alimentar en un circuito que la utilice directamente, o sino en una etapa previa que la
condicione (amplificando, filtrando, etc.), para que finalmente se la pueda utilizar para
el control del robot.
2.3.4.2. Sensores de luz.
Un LDR es un resistor que varía su valor de resistencia
eléctrica dependiendo de la cantidad de luz que incide
sobre él. Se le llama, también, fotorresistor o
fotorresistencia. El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz
incidiendo en él (en algunos casos puede descender a tan bajo como 50 ohms) y muy
alto cuando está a oscuras (puede ser de varios megaohms).

2.3.4.3. Sensores para medir distancias.
Estos sensores de infrarrojos detectan objetos a
distintos rangos de distancia, y en algunos casos
ofrecen información de la distancia en algunos
modelos, como los GP2D02 y GP2D12. El
método de detección de estos sensores es por
triangulación. El haz es reflejado por el objeto e
incide en un pequeño array CCD, con lo cual se
puede determinar la distancia y/o presencia de
objetos en el campo de visión. En los sensores
que entregan un nivel de salida analógico para
indicar la distancia, el valor no es lineal con
respecto a la distancia medida, y se debe utilizar
una tabla de conversión.
2.3.4.4. Sensores reflectivos.
Los sensores de objetos por reflexión están basados
en el empleo de una fuente de señal luminosa
(lámparas, diodos LED, diodos láser, etc.) y una célula
receptora del reflejo de esta señal, que puede ser un
fotodiodo, un fototransistor, LDR, incluso chips
especializados, como los receptores de control
remoto. Con elementos ópticos similares, es decir
emisor-receptor, existen los sensores "de ranura" (en
algunos lugares lo he visto referenciado como "de
barrera"), donde se establece un haz directo entre el
emisor y el receptor, con un espacio entre ellos que
puede ser ocupado por un objeto.
2.3.5. Transistor electrónico
El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores,
de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de
uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.
Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a
ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados
comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos,

televisores en color, etc. Los transistores son unos elementos que han facilitado, en
gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad
y facilidad de control.
En la imagen siguiente vemos a la izquierda un
transistor real y a la derecha el símbolo usado en los
circuitos electrónicos. Fíjate que siempre tienen 3
patillas y se llaman emisor, base y colector.
Un transistor es un componente que tiene,
básicamente, dos funciones:
Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una
PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor. Abre o
cierra para cortar o dejar pasar la corriente por el
circuito.
Funciona como un elemento Amplificador de señales. Le llega una señal pequeña que
se convierte en una grande. Pero el Transistor también puede cumplir funciones de
amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
2.3.6. Diodo LED.
Un diodo Led es un diodo que cuando está polarizado
directamente emite luz. Además la palabra LED viene del
inglés Light Emitting Diode que traducido al español es Diodo
Emisor de Luz.
Los Leds tienen dos patillas de conexión una larga y otra
corta. Para que pase la corriente y emita luz se debe conectar
la patilla larga al polo positivo y la corta al negativo. En caso
contrario la corriente no pasará y no emitirá luz. En la imagen
siguiente vemos un diodo led por dentro.
3. Diseño metodológico.
3.1. Enfoque, alcance y diseño de la investigación.
El primer interrogante de todo investigador es encontrar la ruta, el método, para llegar
una buena investigación, el método como tal no es un proceso no terminado y mucho
menos perfecto, debe orientar al investigador a encontrar el instrumento seguro que
le pueda garantizar el aprovechamiento del tiempo, además le sea una prenda de
garantía en el éxito de la investigación

Hay muchos métodos que nos permiten hacer una investigación científica, así mismo
la forma de aplicar cada uno de ellos también es extensa ahora bien si se cuenta con
una idea clara como me puedo beneficiar con la aplicación de un método, que se me
amolde a los hechos, y además pueda encontrar una identidad en el tipo de
investigación.
Partamos del principio de que no se puede abarcar demasiado, mejor es focalizar y
tener un punto de convergencia de las ideas esto con el fin de delimitar muestra
investigación, esto es muy importante para dar rumbo al diseño de un plan de
investigación. Las estrategias que podemos utilizar en los trabajos deben direccionarse
a cumplir los objetivos y además acomodasen al tipo de procedimiento.
3.1.1. Métodos de investigación.
3.1.1.1. Método lógico inductivo.
Se buscan principios generales indiscutibles por evidentes o por universalmente
aceptados. Luego se aplican eses principios descubiertos a casos particulares. La
investigación consiste en buscar apoyos para los principios y tratar de demostrar que
siempre se producen las consecuencias.
Primero se interpretan los principios y se clarifica su significa. Incluso de uno principios
indiscutibles, se pueden sacar otros en forma de consecuencia.
Luego se analizan las consecuencias que se derivan. Y se dan ejemplos o modelos de lo
que se supone que tienen que acontecer o se apoyan las afirmaciones con
acontecimiento que demuestras que así ha sucedido.
La matemática es la ciencia deductiva por excelencia; parte de axiomas, de postulados
y de definiciones. Luego se sacan consecuencias. El modelo o paradigma más
significativo es el de los teoremas.
Esta deducción puede hacerse de forma rápida y casi automática. Se habla entonces de
método inferencial o de inferencia directa. O puede hacerse también de forma más
indirecta. Es entonces llamado el método deductivo indirecto, pues se extiende la
reflexión a premisas intermedias.

3.1.1.2. Método inductivo o experimental.
Es el que parte de acumulación de hechos y, ante la repetición de los mismos, se
convierte la intuición o suposición de un principio en algo evidente e indiscutible. Con
este método se formulan hipótesis al entender que ciertos hechos se repite. Se
recogen hechos y se contabilizan los resultados. Se emiten primero leyes provisionales,
con son el objeto de la primera investigación científica. Y luego se confirma cada vez
con más evidencia.
La inducción puede ser completa o incompleta. Es completa cuando se analizan todos
los hechos posibles y se sacan consecuencias. Es incompleta si se analiza sólo un
número representativo de los posibles, con sentido de proyección, esto es de modo
que los no explorados respondan a los mismos parámetros que los explorados.
En las ciencias positivas y naturales se usa con frecuencia el método de la inducción
incompleta, pues se presupone que lo que un miembro de un grupo tiene de forma
natural, los demás miembros también lo poseen.
3.2. Unidad de análisis.
Saravena es un municipio ubicado en el departamento de Arauca, con una población
aproximada de 55 000 habitantes en su mayoría provenientes de diferentes regiones
del país.
Su economía depende de la ganadería, agricultura y el comercio informal. Presenta un
clima tropical húmedo con grandes fuentes hidrográficas, posee una vegetación
diversificada y gran variedad en su fauna.
La I. E Tecnica Comercial José Eustasio Rivera es una de las más destacadas del
municipio por cubrir gran parte de la población infantil. Se encuentra ubicado en el
barrio universitario, con una extensión aproximada de 72000 m2 dentro de los cuales
se encuentran construidos siete bloques de salones, un bloque de laboratorios, una
aula múltiple, dos canchas poli - funcionales, una cancha de futbol y un coliseo en
construcción.
La comunidad educativa de la sede de bachillerato está compuesta por 1200
estudiantes, de un estrato social medio bajo distribuidos en 33 cursos

3.3. Población muestra.
La población incluyente, se halla definida por la que integra el curso de Física de la I.E. Técnica
Comercial José Estadio Rivera de la ciudad de Saravena- Arauca, que para el caso específico de
este proyecto de investigación, se toma como muestra y con los cuales se desarrollaran las
actividades de acción - participación propuestas y que son los sujetos activos para este proceso
de investigación.
Está constituida por 40 estudiantes, de los cuales 20 estudiantes son de undécimo grado y 20
de los grados decimos, escogidos aleatoriamente o al azar simple, de la I.E Tecnica Comercial
José Eustasio Rivera, jóvenes hombres y mujeres cuyas edades oscilan entre 15 y 17 años.
3.4. Tipo de investigación.
En la presente investigación se realiza un diseño experimental Pretest – Postest. Este
tipo de investigación manipula deliberadamente al menos una variable independiente
para su efecto y relación con una o más variables dependientes. En este diseño los
sujetos no son asignados a grupos al azar ni emparejados, sino que dichos grupos se
forman antes del experimento. Son grupo intactos (razón por la surgen y la manera
como se formaron independientes o aparte del experimento).
En esta investigación se utilizó un diseño Pretest – Postest a un grupos uno de ellos
experimental y el otro grupo control. Ellos formaron variables para la conformación de
acuerdo a los resultados obtenidos en la aplicación de la prueba. En efecto sobre la
variable dependiente (grupo control, grupo experimental).
Este tipo de investigación cuasi experimental alcanza validez interna en la medida en
que demuestre la equivalencia inicial de los grupos participantes y la equivalencia en el
proceso de investigación.

3.5. Enfoque metodológico
Se desarrolló la investigación bajo la siguiente estructura.

3.6. Instrumentos.
3.6.1. Pretest – Postest unidad temática de elementos básicos de un circuito,
funcionamiento de algunos dispositivos como sensores en los circuitos eléctricos, el
Pretest se elaboró para esta unidad con el fin de determinar el pre - saberes de cada
uno de los estudiantes y captar las necesidades de aprendizaje que se requieren. Las
preguntas hechas en este test son de carácter específico de falso o verdadero; donde
el estudiante además deba que utilizar su capacidad de análisis para optar por una
respuesta. Este mismo test se aplicará como Postest con el fin de confirmar si la forma
como fue diseñado el plan de acción produjo un cambio en los estudiantes y si el
afianzamiento del conocimiento satisface las necesidades de los estudiantes y las
expectativas esperadas.
3.6.2. Plan de acción UNA MIRADA HACIA LA ROBOTICA en esta parte del trabajo se
plantearon y desarrollaron una serie de actividades metodológicas, utilizando como
material básico el diseño y montaje de algunos circuitos eléctricos, finalmente se
utilizó el programa logo cricket para programar la tarjeta Handy Cricket.
La estrategia se inicia con la programación de una serie de actividades que poco a
poca vayan induciendo al estudiante sin que él se cuenta en el campo de la
electricidad, trazando un objetivo claro que en realidad comprenda como es el
funcionamiento de un circuito eléctrico que función cumplen todos cada uno de los
elementos que lo integran, así mismo la relación que con las tarjetas que son la base
de muchos aparatos electrónicos.

3.6.3. Diseño de actividades.
Ver anexo 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6
4. Recolección y análisis de datos
Para realizar esta investigación se hizo necesario conformar dos grupos: un grupo que
se denominó Grupo control con el cual se desarrolló la temática en un salón de clases
común y corriente con recursos y metodología tradicional, y otro experimental el cual
tomo sus clases en una aula taller, donde se utilizaron medios educativos acordes a la
temática, además se contó con un kit especial de robótica que le permitió al
estudiante aplicar de manera directamente sus conocimiento en el desenvolvimiento
de una situación real.
La secuencia que se utilizada en el proceso de investigación consistió en:
 Cuestionario de entrada o Pretest
 Cuestionario de salida Postest
Aplicado por igual al grupo control como al grupo experimental.

Los resultados obtenidos en al presente investigación, se presenta a continuación
teniendo en cuenta los pasos seguidos durante en el proceso.
4.1. Cuestionario introductorio Pre test. Grupo control y grupo experimental.
Se aplica un cuestionario entrada, advirtiendo a los estudiantes que van participar en una
investigación cuyo objeto era estudiar sus ideas sobre circuitos eléctricos y los conceptos
relacionados con el tema en un cuestionario de 9 preguntas con definiciones, explicaciones y
valoración de distintos fenómenos relacionados. El tiempo para responder al cuestionario fue
de 45 minutos. (Ver anexo 9.1)
A través de esta actividad, se quiere determinar la competencia relativa a la identificación de
componentes eléctricos, con base en el concepto que cada uno tiene de estos. Para el efecto,
se aplican las técnicas: interrogación y participativo-vivenciales. (Es de entender que los
estudiantes no han recibido orientación referente altema).
A continuación se presenta una organización analítica de los resultados del cuestionario
(Pretest – Postest) aplicado, teniendo como fundamento las categorías de análisis,
enunciando los aspectos observados cuantitativamente. Esto con el fin de analizar como es el
comportamiento que tiene lamuestra seleccionada, en cuanto altema de circuitos eléctricos.
Para el análisis de los resultados setuvo en cuenta lasiguiente categorización.
EXCELENTE Respuesta con base en conceptos claros de circuitos eléctricos
BUENO Repuesta con una combinación de conceptos físicos y preconceptos propios
REGULAR Respuesta simple con base en preconceptos propios
En la siguiente tabla se presenta los resultados.
Resultados obtenidos en el cuestionario de entrada (Pre - Test) de los dos grupos
Porcentaje de estudiante en cada nivel
Pregunta Excelente Bueno Regular
Grupo
Experimental
Grupo
Control
Grupo
Experimental
Grupo
Control
Grupo
Experimental
Grupo
Control
1. ¿Qué es un circuito
eléctrico? 5% 10,0% 10,0% 10,0% 85,0% 80,0%
2. ¿Cuáles son los
principales elementos de un
circuito eléctrico?
5% 5,0% 5,0% 10,0% 90,0% 85,0%
3. ¿Qué es una carga
eléctrica?
5% 0,0% 5,0% 10,0% 90,0% 90,0%
4. ¿Qué es la diferencia
de potencial en un circuito
eléctrico?
5% 0,0% 0,0% 5,0% 95,0% 95,0%
5. ¿Qué función cumple
una resistencia en u circuito
eléctrico?
0% 5,0% 5,0% 5,0% 95,0% 90,0%
6. ¿Qué es un transistor? 0% 5,0% 5,0% 5,0% 95,0% 90,0%

7. ¿Qué es un sensor? 5% 5,0% 5,0% 10,0% 90,0% 85,0%
8. ¿Qué función ejerce
una fotocelda?
0,0 0,0% 5,0% 5,0% 95,0% 95,0%
un sensor óptico CNY-70? 0,0 0,0% 5,0% 0,0% 95,0% 100,0%
PROMEDIO PORCENTUAL 2,8 3,3% 5% 6,7% 92,2% 90,%
Tabla 1
En el cuestionario realizado, se observa que un alto porcentajes de estudiantes de los dos
grupos, respondieron con argumentos simples de acuerdo a las ideas particulares que
poseen en ese momento, obviamente es de esperar este tipo de resultados pues las
respuestas están dadas con base en la ideas previas que el estudiantes maneje respecto al
tema de circuitos eléctricos.
Por ejemplo referente a la primera pregunta se obtiene para el grupo experimental los
porcentajes de 5%, 10%, 8 5% lo que indica:
 que solo uno dio una respuesta con base en conceptos claros de circuitos
eléctricos.
 Dos estudiantes, dieron repuesta con una combinación de conceptos físicos y
preconceptos propios.
 Diecisiete estudiantes, dieron respuesta simple con base en preconceptos propios.
4.2. Confrontación de resultados del Pre – test.

4.3. Cuestionario de salida Post - test. Grupo control y grupo experimental.
Resultados obtenidos en el cuestionario de salida (Pos -Test) de los dos grupos
Porcentaje de estudiante en cada nivel
Pregunta Excelente Bueno Regular
Grupo
Experimental
Grupo
Control
Grupo
Experimental
Grupo
Control
Grupo
Experimental
Grupo
Control
1. ¿Qué es un circuito
eléctrico? 85,0% 50,0% 15,0% 10,0% 0,0% 40,0%
2. ¿Cuáles son los
principales elementos de un
circuito eléctrico?
80,0% 40,0% 15,0% 15,0% 5,0% 45,0%
3. ¿Qué es una carga
eléctrica?
75,0% 55,0% 15,0% 15,0% 10,0% 30,0%
4. ¿Qué es la diferencia
de potencial en un circuito
eléctrico?
85,0% 65,0% 10,0% 20,0% 5,0% 15,0%
una resistencia en u circuito
eléctrico?
90,0% 65,0% 10,0% 15,0% 0,0% 20,0%
6. ¿Qué es un transistor? 80,0% 45,0% 15,0% 30,0% 5,0% 25,0%
7. ¿Qué es un sensor? 85,0% 40,0% 10,0% 25,0% 5,0% 35,0%
8. ¿Qué función ejerce una
fotocelda?
90,0% 40,0% 5,0% 30,0% 5,0% 30,0%
9. ¿Qué función cumple un
sensor óptico CNY-70? 80,0% 45,0% 15,0% 25,0% 5,0% 30,0%
PRMEDIO PROCENTUAL 83,3% 49,4% 12,2% 20,6% 4,4% 30,0%
Tabla 2
En el cuestionario realizado, se observa una variación significativa en los datos con respecto
alcuestionario de entrada sobre todo en elgrupo experimental.
Por ejemplo referente a la primera pregunta se obtiene para el grupo experimental los
porcentajes de 85%, 15%, 0% lo que indica que:
 17 estudiantes dio una respuesta con base en conceptos claros de circuitos
eléctricos.
 15 estudiantes, dieron repuesta con una combinación de conceptos físicos y
preconceptos propios.
 0 estudiantes, dieron respuesta simple con base en preconceptos propios.

4.4. Confrontación de Resultados del Pos Test.
4.5. COMPARATIVOS DE ACUERDO ALAS CATEGORIAS
4.5.1. EXCELENTES.
En el Pre-test el grupo control está 0,5 puntos por encima del grupo experimental
mientras que en el Pos test, la diferencia en más notoria ya que el grupo Experimental
está 33,9 puntos por encima del grupo control.
En el Postest el grupo experimental obtiene 80,5 puntos más que en Pres test,
mientras que el grupo control solamente 46,1, es claro que el grupo experimental tuvo
mayor efectividad al responder la prueba.

4.5.2. BUENOS.
En el Pre-test se el grupo control está 1 puntos por encima del grupo experimental
mientras que en el Pos test, la diferencia en más notoria ya que pasa a ser de 8,6
puntos.
4.5.3. REGULARES

5. Cronograma y presupuesto.
5.1. Cronograma.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tiempo en semanas JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE
Actividades 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
A1 Planificación de la
propuesta del proyecto
A2 Aplicación, tabulación y
análisis de encuestas
A3 Diseño, aplicación y
análisis del Pre test
A4 Diseño y formulación y
desarrollo del plan de
Acción
A5 Aplicación de Pos Test.
Análisis de información
A6 Teórica - practica en el
diseño de los robots
A7 Digitación y planeación
de la sustentación
A8 Sustentación final y
presentación en la feria

5.2. Presupuesto.
PRESUPUESTO
N° Categorías de los gastos Valor unitario Valor
4 Dos tarjetas Arduíno con sus respectivos
cables de interface
26000
104000
4
Micro Servomotor Mg90s Tower Pro
MetálicoArduíno
16000
64000
8
Sensores CNY70
2000 16000
6
Sensores Sharp GP2d120
24000 144000
24
Sensores LDR
2000 48000
Resistencias eléctrica
100 40000
Cabes deconexión
100 8000
40
Transistores 2N 2222A
1500 60000
100
Led
500 50000
40
Pares depilas
2000 80000
4
Moto reductores conllantas
15000 60000
8
Ruedaloca
2000 16000
Papelería
24000 24000
Imprevistos
100000 100000
Refrigerios
186000 186000
Total
1000000

6. Conclusiones.
6.1. En el Pre- Test en los dos grupos se pudo observar que los datos tiene a
agruparse en la opción de respuesta regular, es de esperar este resultado ya que las
respuestas están dadas con base en conceptos previos de estudiante.
6.2. La confrontación de resultados en el Pos test nos permite inferir con claridad
dos situaciones que en el grupo experimental tuvieron una tendencia a agruparse en la
opción de respuesta excelente, mientras que en el grupo control se dispersaron con
mucha regularidad en las tres opciones.
6.3. Cuando realizamos el comparativo entre las categoría de excelente, bueno y
regular, se puede notar la diferencia significativa en la opción excelente, ya que el
grupo experimental tiene 33,9 puntos porcentuales más que el grupo control
6.4. De acuerdo a las tres conclusiones anteriores se puede deducir que el grupo
experimental que se enfrentó a la manipulación directa de circuitos eléctricos con
elementos esenciales, permitió que el estudiante asimilara mejor el concepto, así
como encontrar la relación entre la teoría y la realidad.
6.5. La aplicación de la estrategia didáctica contenida el plan de acción UNA
MIRADA HACIA LA ROBOTICA logro que al estudiante se apropiara de alguna manera
del conocimiento, porque para la construcción de circuitos básicos de robótica, le fue
indispensable manipular hábilmente elementos como los sensores que son precisos
en su funcionamiento, y su margen de error es mínimo, lo cual implica un manejo
preciso, y de ahí que el estudiante adquiera un conocimiento significativo.
6.6. La manipulación directa de los kit de robótica, le permitió al estudiante aplicar
de manera directa sus conocimientos en el desenvolvimiento de una situación real
como es la construcción de un circuito eléctrico que cumpla con una función
específica.

7. Bibliografía.
ANDRÉS, M. (1990). Evaluación de un plan instruccional dirigido hacia la evolución de las
concepciones de los estudiantes acerca de circuitos eléctricos. En Enseñanza de las Ciencias:
revista de investigación y experiencias didácticas,
AUSUBEL-NOVAK-HANESIAN (1983) Psicología Educativa: Un punto de vista cognoscitivo .2°
Ed.TRILLAS México
AYLLÓN Fandiño, Esperanza. (1987) Fundamentos de la Teoría de los Circuitos Eléctricos , t . I ,
II y III. –La Habana :Editorial Pueblo y Educación.
BERRY,F., DiPiazza, P. & Sauer, S. . (2003). The Future of Electrical and Computer
(INS90) Insua Negrao, Antonio, Et al; Biblioteca de Informática, vol. 7; Edit. Limusa;
1990.
(SCH83) Schoeller, Guy, Et al; Gran Enciclopedia Universal QUID Ilustrado, vol. 11; Edit.
PROMEXA; 1983.
(MIC95) Microsoft Co.; Microsoft Encarta 96 Encyclopedia; CD. Microsoft Home; 1995.
(SNA93) Shapiro, Stuart C, Et al; Encyclopedia of Artificial Intelligence, vol. 1; Edit.
Wiley; 1993.
(BRI85) Brian, Keith y Steven; Inteligencia Artificial en el Dragón; Edit. Gustavo Gill,
S.A.; 1985.
(SAN90) Sánchez y Beltrán, J. P.; Sistemas Expertos. Una metodología de
programación; Edit. Macrobit; 1990.
(DI97) Di; “Khepera Mobile Robot Specifications”; K-Team SA;
http://diwww.epfl.ch/lami/robots/K-family/Khepera.html; 1997
(DI97) Di; “Koala Mobile Robot Specifications”; K-Team SA;
http://diwww.epfl.ch/lami/robots/K-family/Koala.html; 1997
(BER97) Anonimo; “Medical Robotics at UC Berkeley”; Universidad de California en
Berkeley; http://robotics.eecs.berkeley.edu/~mcenk/medical/index.html; 1997
(NAS98) Anonimo; “NASA Space Telerobotics Program Home Page”; National
Aeronautics and Space Administration (NASA);
http://ranier.oact.hq.nasa.gov/telerobotics.html; 1998.

(FEI97) García Vega, Angélica; “Robótica Home Page” ; Facultad de Estadística e
Informática, Universidad Veracruzana; http://sunserv.fei.uv.mx/robot/robot.htm;
1997.
(DIS98) Anónimo; “New Tomorrowland - Index”; Disneyland;
http://www.disney.com/Disneyland/info/touring/newtmrw/; 1998.

8. RECOMENDACIONES
 Cuando el trabajo esté enfocado a la parte netamente pedagógica, y sea
desarrollado en gran parte por estudiantes es importante manejar muestras pequeñas.
 En algunas ocasiones las actividades que se programan no funcionan como uno
lo esperaba, es estos casos, hay que permitir que sean retroalimentadas esto debido a
que en muchos casos los circuitos eléctricos tiene variedad debido al tipo de material
que se está manipulando , también es importante ver la teoría se puede alejar un
poco la práctica.
 Cuando se ensamblan los robot no debemos esperar resultados perfectos,
puede ser que los sistemas, los sensores NO realicen la función como nosotros lo
planeamos , de hecho el grupo tuvo que realizar algunos cambios debido a que se nos
quemaron algunos sensores, en muchas ocasiones los circuitos no nos funcionaron
debidamente, pero ese tipo situaciones deben aprovecharse para afianzar mejor el
conocimiento, además esto permite que el estudiante empiece a implementar un
sistemas de investigación para superar las dificultades presentadas

9. Anexos.
9.1. Pretest y Postest aplicado a estudiantes.
INSTITUCIÓN EDUCATIVA TECNICA COMERCIAL JOSÉ EUSTASIO RIVERIA
GRUPO DE INVESTIACION UNA MIRADA HACIA LA ROBÓTICA
Grado ______
Responda las siguientes preguntas, de acuerdo a sus conocimientos, o algún
tipo de experiencia que tenga al respecto tiempo de duración 45 minutos
1. ¿Qué es un circuito eléctrico?
2. ¿Cuáles son los principales elementos de un circuito eléctrico?
3. ¿Qué es una carga eléctrica?
4. ¿Qué es la diferencia de potencial en un circuito eléctrico?
5. ¿Qué función cumple una resistencia en un circuito eléctrico?
6. ¿Qué es un transistor?
7. ¿Qué es un sensor?
8. ¿Qué función ejerce una fotocelda?
9. ¿Qué función cumple un sensor óptico CNY-70?

9.2. GUIA DIDACTICA N° 1
Actividad MOTIVACION.
ASSEMBLY THE ELECTRIC DINOSAUR
Pongamos a prueba todo nuestro talento y creatividad, realicemos una
competencia de Dinosaurios
Tiempo de 2 horas
Objetivo: motivar al estudiante a plasmar su creatividad, así como la recursividad y
concentración cuando debe seguir instrucciones.
Materiales. Kit de armatodo Gigo
Procedimiento: sigue las instrucciones paso a paso.

¿Qué dificultad se le presento en el ensamble del Dinosaurio?
Escriba tres aspectos que más le hayan llamado la atención o que mes le gustaron el
ensamble del Dinosaurio.
¿Con que área del conocimiento relaciona esta actividad?
¿Específicamente con la asignatura de Física con que tema relaciona esta actividad?
Bibliografía
Electric Dinosaur Gigo Science – Tool Kit
9.3. GUÍA DIDACTICA N° 2
ROBOT SEGUIDOR DE LUZ
OBJETIVO: brindarle alos participantes,losconocimientosyhabilidadesnecesariasparapoder
construirun circuitoeléctricoque le permitaponeren funcionamiento un prototipo de robot
con la presencia de la luz, por medio de un dispositivo llamado fotocelda.
TEMARIO:
Símbolosydiagramaseléctricos.
Montaje de circuito eléctrico.
Aplicación en la robótica

MATERIALES:
Protoboard, 1 batería de 9v, 1 fotocelda LDR, un
bombilloled,2 transistores 2N 2222A, 1 resistencia
de 100k, 2 resistencias de1K y un motor pequeño.
PROCEDIMIENTO
1. La fotorresistencia trabaja de la
siguiente forma: con presencia de Luz la
resistencia baja casi a cero y cuando hay
oscuridad la resistencia aumenta.... En el
circuitocuando hay luz la fotorresistencia
vale casi cero y de esta forma la base del
transistorquedaconectado es al negativo
y no conduce..... en la oscuridad la
resistenciaaumentatantoque se generaunadiferenciade potencial sobre ella (voltaje) esto
lo ve la base del transistor y conduce permitiendo que el LED prenda.
2. Realiza el circuito en la protoboard.
3. Tapa la fotocelda y observa que sucede.
4. Con el multímetro toca la lectura de voltaje, resistencia, intensidad de corriente y
regístrelos en la siguiente tabla.
R1 = R2 = R3 = RDR Led
V =
I =
V =
I =
V =
I =
Voltaje Intensidad Voltaje Intensidad
Escriba dos conclusiones
5. Ahora vamos a realizar el montaje del circuito teniendo como base en anterior, en
ese caso nos detectaba la ausencia de luz, para el robot necesitamos que haga lo contario,
para ello le hacemos una variación cambio la posición que ocupa el led ahora lo vamos a
ubicaren lasalidadel colector llevando la pata positiva al colector y la negativa a tierra, una
vez hecho este paso se puede dar cuenta que todo el tiempo esta encendido y cuando se
tapa la fotocelda se apaga ( esto solo para hacer la prueba).
Comoa esasalidahayque conectarle el motor,a la pata negativadel led lo comentamos a la
base de un nuevo transistor el emisor va a tierra, el colector va el motor y este a 9v y ya
hemos diseñado el circuito base para el seguidor de luz.

6. Realice el montaje del siguiente circuito.
7. Para el robot seguirde luzdebe hacerdoscircuitosunopor cada motor y esoes todo.
8. Diseñe con mucha creatividad el robot.
9. Escriba tres conclusiones
10. Bibliografía
http://letsmakerobots.com/node/35441
9.4. GUÍA DIDACTICA N° 3.
ROBOT SEGUIDOR DE LINEA
OBJETIVO: brindarle alos participantes,losconocimientosyhabilidadesnecesariasparapoder
construirun circuitoeléctricoque le permitaponeren funcionamiento un prototipo de robot
que sigue una línea negra, por medio de un sensor CNY -70.

TEMARIO:
Como reciclar para crear nuestro propio sensor.
Montaje de circuito eléctrico.
MATERIALES:
Tarjeta de un mouse a bola antiguo,
Protoboard, 1 batería de 9v, 1 sensor
CNY- 70 , un bombilloled,2 transistores
2N 2222A, 1 resistencia de 100k, 2
resistencias de 1K, dos 15k , 1
resistencia de 470 ohmios y un motor
pequeño.
PROCEDIMIENTO
1. 1. Vamos a buscar en las trastes viejos una algún
mouse a bola, una disquera antigua de 51/4, en el
mouse encontraremos al menos dos juegos de led y
transistores que formaran nuestro sensor.
2. 2. Vamos a conectar el led como es
material reclinado no podemos ver
cuál es la pata más larga, para
identificar el positivo, así que lo
conectamos en dos vías del
protoboard, una de las patas la
conectamos a negativo y a la otra
conectamos una resistencia de 470
ohm (amarillo violeta marrón), el
otro extremo de la misma va a
positivo, le damos tensión con una
batería de 9v, como los iR son
invisiblesalavistaapuntaremoscon
un cámara digital, el led se verá
iluminado color violeta en caso de
estarbienlas conexiones, si no está
encendido damos vuelta el led y
tiene que aprender.
3. Realiza el circuito en la protoboard Una vez tenemos el led encendido pasamos al
fototransistorofotodiodo,nostenemosque conseguirunaresistenciade 15000 ohm, si tiene
dos pataslo colocamosendosvías del protoboardfrente al led que conectamos antes, a una
pata la ponemos a negativo y a la otra ponemos la resistencia de 15k con su otro extremo a
positivo, ahora ponemos el tester en voltios escala de 10v DC con una punta a negativo y la
otra a la unióndel fototransistorconlaresistencia de 15 K colocamos un papel entre el led y
el fototransistor y la lectura del tester debe pasar de 1 o 2 voltios a 8 o 9 v, si eso no ocurre
damos vuelta el fototransistor y ocurrirá..

R1 = R2 = Fotodiodo Led iR
V =
I =
V =
I =
Voltaje Intensidad Voltaje Intensidad
Escriba dos conclusiones
4. Veamos ahora cómo funciona y como se instala el sensor CNY 70, este hace pare de
la primerafase del robot seguidor de línea, es un componente encapsulado de cuatro patas
que costa de un transmisor, un receptor óptico, un led infrarrojo y un transistor. Las dos
primeras patas son el ánodo y el cátodo y las otras dos el emisor y el colector el
funcionamientoesporreflexión, el trasmisor envía una señal infrarroja que si encuentra un
objeto que la refleje va allegar por reflexión al transistor y va a conducir, si por el contrario
estápegandoa una base oscura el rayo nose reflejaynova a conducir.Al ladoizquierdoestá
el trasmisor y al izquierdo el receptor. Como opera pueden conectar entre 5 y 12 voltios se
debe conectar una resistencia para no ir a quemar el led infrarrojo, el siguiente circuito nos
permite ver en tiempo real su funcionamiento.
5. Realice el montaje del siguiente circuito.

Experimentecambiandolasresistencias y viendo con cual el funcionamiento es mas optimo
6. Para el robot seguir de línea debe hacer dos circuitos uno por cada motor y eso es
todo.
7. Diseñe con mucha creatividad el robot.
9. Bibliografía
http://espaciodecesar.com/2014/10/09/robot-seguidor-de-lnea-negra-sensor-casero-
reemplazo-de-cny70/

9.5. GUIA DIDACTICA N°5.
ROBOT MEDIDOR DE DISTANCIA
OBJETIVO: brindarles a los participantes, los conocimientos y habilidades necesarias para
poderconstruirun circuitoeléctricoque le permitaponeren funcionamiento un prototipo de
robot que pueda esquivar un obstáculo utilizando un sensor Sharp GP2D120.
TEMARIO: Montaje de circuito eléctrico.
MATERIALES:
Tarjeta Arduíno, Protoboard, 1 batería de 9v, 1 Sharp
GP2D120, un bombillo led, 2 transistores 2N 2222A, 1
resistencia de 100k, 2 resistencias de 1K, dos 15k, 1
resistencia de 470 ohmios y dos motores DC.
PROCEDIMIENTO
1. La conexión del sensor a la
placa Arduíno es muy
sencilla. Tan sólo hay que
conectarlo a la alimentación
de la placa (Vcc y GND) y la
señal que proporciona el
sensor (Vo) a la entrada
analógica 5 de la placa
Arduíno.
2. Coloca un led en el pin 13 y digita el siguiente código.
Int ledpin 13; // led conectado en el pin 13
Int analogPin = 3; //potenciómetro conectado a pin análogo 3
Int val = 0; //variable para almacenar el valor capturado arranca en 0
Int threshold = 100 // valor de disparo umbral
void setup () {
pinMode(ledPin, OUTPUT); // asigna modo salida el pin digital 13
Serial.begin(9600);
}
Void Loop () {
val = analogRead(analogPin); // captura el pin de entrada
Serial.println(val,DEC);
delay(10); //tiempo de espera entre los envíos de datos
if (val >= threshold) {
digitalWrite(ledPin, HIGH); // enciende el LED

} else {
digitalWrite(ledPin, LOW); // apaga el LED
}
}
Con este pequeño código lo que hemos
3. Acerque y aleje la mano del
sensory observaque sucede.
4. Preparaloselementosqueve
en la imagen y realiza el
montaje.
5. Asi empieza el montaje de si robot.
6. Digita el siguiente código en e insértalo en la tarjeta Arduíno
#define trigPin 13
#define echoPin 12
#include <Servo.h> //includes the servo library
int motor_pin1 = 4;
int motor_pin2 = 5;
int motor_pin3 = 6;
int motor_pin4 = 7;
int servopin = 8;
int trigpin = 13
int dist = 0;

int leftdist = 0;
int rightdist = 0;
int object = 500; //distance at which the robot should look for another
route
Servo myservo;
void setup ()
{
Serial.begin (9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(motor_pin1,OUTPUT);
myservo.attach(servopin);
myservo.write(90);
delay(700);
}
void loop()
{
long duration, dist;
digitalWrite(trigPin, LOW); // Added this line
delayMicroseconds(2); // Added this line
digitalWrite(trigPin, HIGH);
// delayMicroseconds(1000); - Removed this line
delayMicroseconds(10); // Added this line
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
dist = (duration/2) / 29.1;
if(dist < object) { //if distance is less than 550
forward(); //then move forward
}
if(dist >= object) { //if distance is greater than or equal to 550
findroute();
}
}
void forward() { // use combination which works for you
digitalWrite(motor_pin1,HIGH);
digitalWrite(motor_pin2,LOW);
return;
}
void findroute() {
halt(); // stop
backward(); //go backwards

lookleft(); //go to subroutine lookleft
lookright(); //go to subroutine lookright
if ( leftdist < rightdist )
{
turnleft();
}
else
{
turnright ();
}
}
void backward() {
delay(500);
halt();
return;
}
void halt () {
delay(500); //wait after stopping
return;
}
void lookleft() {
myservo.write(150);
delay(700); //wait for the servo to get there
leftdist = analogRead(trigpin);
myservo.write(90);
return;
}
void lookright () {
myservo.write(30);
rightdist = analogRead(trigpin);
myservo.write(90);
return;
}
void turnleft () {
digitalWrite(motor_pin1,HIGH); //use the combination which works for you

digitalWrite(motor_pin2,LOW); //right motor rotates forward and left motor
backward
delay(1000); // wait for the robot to make the turn
halt();
return;
}
void turnright () {
digitalWrite(motor_pin1,LOW); //use the combination which works for you
digitalWrite(motor_pin2,HIGH); //left motor rotates forward and right motor
backward
delay(1000); // wait for the robot to make the turn
halt();
return;
}
7. Diseña de una forma muy creativa su robot
Escriba tres conclusiones
Bibliografía
9.6. GUÍA DIDACTICA 6
ENSAYANDO ALGUNOS COMANDO EN CRICKET LOGO
OBJETIVO: Iniciaral estudiante enla programación del Handy Cricket, con el Software Cricket
Logo.
TEMARIO:
Instalación Cricket Logo.
Ensayando algunos comandos.

MATERIALES:
Computador, kit de robótica Handy
Cricket (tarjeta, motores, led sensores
analógicos interface de comunicaciones.
ATIVIDAD 1
FAMILIARIZACION CON CRICKET
LOGO
Empecemos a familiarizarnos con el
programa Cricket Logo una vez
instalado el programa, está la
ventana para digitar los diferentes
programas
Por defecto el Software selecciona
el puerto serial en el caso de la
figura es el COM1 en algunos casos
puede seleccionar otros puertos es
necesario actualizar el puerto para
que la el programa tenga conexión
con la tarjeta encienda el Handy
Cricket y la interface esto se hace
colocando los switches en on
respectivamente
ACTIVIDAD 2
COMO ES EL FUNCIONAMIENTO DE LO MOTORES
Pongaun motor enel puertoA y otro en el puertoB del Cricket, (lospuertos están marcados
en la Cricket).
A continuación escriba los siguientes comandos en el Centro de comandos y describa que
sucede
COMANDO DESCRPICION
A, on
Rd
Off
Onfor 20
Repeat 4 [onfor 10; delay 10 ] cambie el
numero

AB, on
thisway
thatway
Seppower 8 (cambie el numero de 0 a 8)
Note 59
Ahora el sensor de contacto en el puerto sensor A
COMANDO DESCRPICION
A, on Waituntil [switcha] onfor 20
A, on Waituntil [switcha] off
Ahorala fotoceldaenel puertoB y a continuaciónescribaenel centrode comandosde Handy
Cricket.
COMANDO DESCRPICION
Loop [send sensorb]
A, on waituntil [sensorb >100] off
Describa la función de los siguientes procedimientos
PROCEDIMIENTO DESCRPICION
To flippy
Repeat 10 [ a, onfor 10 rd]
end
To flippy-forever -1
loop [ a, onfor 10 rd]
end
To flippy-forever-2
a, onfor 10 rd
flippy-forever-2
end

12. Bibliografía
http://letsmakerobots.com/node/35441
9.7. EVIDENCIAS FOTOGRAFICAS

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