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LEGO MINDSTORMS

  Trabajo realizado para la asignatura de
   Diseño de Microrrobots Móviles de la
           Universidad de Alcalá
por:


Estela Díaz López
Ignacio Esperabe de Arteaga del Alamo
Rubén Fernández Carnicero
David Gualda Gómez
Julián Manzano D’Onofrio
José Antonio Martín Esteban
Javier Mateos Andaluz
Luis de Santiago Rodrigo


                                 Noviembre 2006




¿QUÉ ES LEGO MINDSTORMS?
     Plataforma completa
     de desarrollo de robots
     móviles.
     Basada en la unión de
     bloques
     interconectables
     Los sensores y
     actuadores se
     conectan mediante
     simple presión.
     Dos modelos




                                                  1
¿Por qué usar LEGO Mindstorms?
 Fácil de montar y
 desmontar
 Muy extendido por
 todo el mundo
 Posibilidad de
 múltiples ampliaciones
 Múltiples lenguajes de
 programación
 Muy indicado para
 entornos educativos




Desventajas LEGO Mindstorms
 Estructura débil
 Difícil adaptar a
 diseños específicos
 Colocación de las
 pilas




                                 2
Descripción hardware


Los brick controladores
  de Lego Mindstorms




DESCRIPCIÓN HARDWARE DE LOS BRICK CONTROLADORES




    RCX                            NTX




                                                  3
RCX
              MICROPROCESADOR HITACHI H8/392
                  16 MHZ
                  5V
                  ROM 16 KB
                  RAM 512 B
              RAM 32 KB
              2 TEMPORIZADORES DE 8 BITS
              1 TEMPORIZADOR DE 16 BITS
              1 CONVERSOR A/D DE 8 BITS
              1 ALTAVOZ
              3 PUERTOS DE ENTRADA
              3 PUERTOS DE SALIDA
              4 BOTONES DE CONTROL
              1 PANTALLA LCD
              COMUNIACION VIA INFRARROJOS
              ALIMENTACION CON 6 PILAS AA/LR6
              5 PROGRAMAS IMPLEMENTADOS Y
              CARGADOS




Puertos de entrada
 Sensores pasivos




                                                4
Puertos de entrada
    Sensores Activos




S cerrado 3ms alimenta al sensor
S abierto 0.1ms lee el sensor




Puertos de salida
    Solo 2 hilos   direccion asociada
    Modulacion PWM
    Cada 8ms
    8 posibles anchos    8 potenicas
    distintas




                                        5
Comunicación por Infrarrojos




 Distancia máxima de separación 30m en condiciones optimas. Lo
 normal entre 10 y 15m.




NXT
                                MICROPROCESADOR ARM-7 DE 32
                                BITS (AT91SAM7S256 de Atmel )
                                    48 MHz
                                    FLASH 512 KB
                                    RAM 64 KB
                                MICROCONTROLADOR AVR 8 PINES
                                (ATmega48 de Atmel) GESTION
                                I/O
                                    8 MHz
                                    FLASH 4KB
                                    RAM 512 B
                                3 PUERTOS DE SALIDA
                                4 PUERTOS DE ENTRADA
                                1 PUERTO USB (12 MBIT/S)
                                4 BOTONES DE CONTROL
                                1 PANTALLA LCD
                                1 ALTAVOZ
                                COMUNICACIÓN VIA BLUETOOTH
                                ALIMENTACION CON 6 PILAS AA O
                                CON BATERIA DE LITIO




                                                                 6
INTERFAZ DE LOS PUERTOS
                     CONECTOR SIMILAR AL TELEFONICO.
                     TIENE 6 HILOS PERO LA PESTAÑA A LA
                     DERECHA




ESQUEMATICO DE UN PUERTO DE SALIDA




ESQUEMATICO DE UN PUERTO DE ENTRADA




                                                          7
Pantalla LCD
               UltraChip 1601
               17 mS
               1000 x 64 píxel
               Blancos y negros
               26 x 40,6 mm




Diferencias hardware




                                  8
Los Sensores de Lego




Sensor de Contacto
                             electrical flow




                     force                voltage
                                          m easurement

Permite detectar los
obstaculos encontrados
en el camino del robot.




                                                         9
Sensor de Luz
Mide el nivel de luz como un
número entre 0% (oscuridad
total) y 100% (muy brillante).

Toma muestras
cada 2,9 msg,
transmitiendo
una señal cada
100 μsg.




  Sensor de Rotación
                            Mide la rotación de un eje.

                            El sensor de rotación
                            entrega una conjunto de
                            pulsos o ciclos de voltaje.

                            Permite conocer distancias
                            recorridas, dirección del
                            robot, o un angulo en un
                            determinado instante.




                                                          10
Sensor de Temperatura
Este sensor posee un
termistor, que le permite
medir temperaturas entre
-20 y 50 grados
centigrados.                  Termistor (Resistor térmico)


En este caso el valor de la
señal transmitida
dependera de la
temperatura medida.




Sensor de ultrasonidos
Utiliza el principio del
eco, para detectar los
objetos que se
encuentran a su
alrededor.

Es capaz de ver hasta
una distancia de 2,55m,
con una precision de
+/- 3cms.




                                                             11
Sensor de sonidos
Permite al robot captar sonidos.
De esta manera puede
responder a ordenes desde el
exterior que previamente han
sido programadas.


Tambien puede distinguir otro patrones de
sonido, incluso tonos musicales.




Los Motores de Lego




Motor Technic 71427           Motor NXT




                                            12
Motor Technic 71427
 Aparece en 1997 con el kit RCX.
 Supone la mejor opción.
 Motor muy ligero, tan solo 42 g.
 No presenta reducción interna.
 Se calienta bastante (disipa 3w), si
 frenamos el eje, con un consumo de
 0,36 A.




Motor NXT
 Aparece en 2005 con el kit NXT.
 Incluye un encoder para controlarlo.
 Motor bastante voluminoso, 80 g.
 Viene reducido internamente debido a
 su gran fuerza.
 Hay que prestar atención, pues si se
 frena, se quemaría, debido a un
 consumo de hasta 2 A.




                                        13
Caracteristicas
                                           Rendimiento
           Velocidad
                      Corriente Potencia
          de rotación
  12 V                                        η%
  71247    375 rpm    0.12 A     1.5 W        61 %

   NXT     177 rpm    0.58 A    6.96 W       44.5 %

 Faulhaber
           8000 rpm   0.57 A    4.05 W        82%
  012 SR




 LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
         PARA LEGO
 RCX CODE
 ROBOLAB
 NQC
 LEGOS
 BRICOS
 INTERACTIVE C
 LEJOS
 LABVIEW
 OTROS (Basados en el control Spirit.ocx
 VisualBasic, VisualJava…)




                                                         14
RCX Code
Características generales:
   Entorno de programación gráfico suministrado por Lego.
   Solo para Windows.
   No es código libre.
   Uso doméstico.
   No hay variables.
   Usa el firmware de LEGO.
   Tiene muchas limitaciones (aplicaciones básicas).




ROBOLAB
Características principales:

   Ideal para iniciarse en el “mundo” de lego
   No requiere conocimientos de programación
   Es un lenguaje fácil e intuitivo
   Permite el desarrollo de aplicaciones
   multitarea
   Se basa en diagramas de flujo
   Se estructura en diversos modos de
   programación




                                                            15
ROBOLAB
Modos de programación:

   Modo pilot

   Modo inventor

   Modo investigator




ROBOLAB
Modo pilot:

   Se estructura en cuatro niveles de menor a mayor
   dificultad para familiarizarse con los símbolos

   Su característica principal es el uso de plantillas ya
   diseñadas

   Bajo grado de libertad de programación




                                                            16
ROBOLAB
Modo pilot:




ROBOLAB
Modo inventor:

   Se estructura en cuatro niveles de menor a mayor
   dificultad.

   No se basa en plantillas ya diseñadas

   Permite el desarrollo de aplicaciones complejas

   Posee funciones para generar sentencias, repeticiones,
   multitarea, sonidos, etc.




                                                            17
ROBOLAB
Modo inventor:




ROBOLAB
Modo investigator:

   Convierte al núcleo en una herramienta de adquisición de
   datos

   Destinado a usuarios más avanzados

   Permite elaborar un informe a partir de un procesamiento
   de datos

   No nos es de gran utilidad para el desarrollo de aplicaciones
   autónomas




                                                                   18
NQC
Características principales:

   Requiere la plataforma RCX Command Center para
   poder programar en este lenguaje
   Lenguaje basado en C
   Gran capacidad para el desarrollo de aplicaciones
   complejas
   Múltiples funciones para el manejo de los sensores y
   motores así como el altavoz y la pantalla LCD
   Permite desarrollar hasta diez tareas diferentes
   Tiene la capacidad de soportar aplicaciones con
   múltiples subrutinas y funciones.




NQC
El entorno RCX COMMAND CENTER:




                                                          19
LegOs
 Características generales:
    Sistema operativo libre.
    Carga dinámica de programas y módulos.
    Posibilidad de realizar programas multitarea.
    Gestión de memoria dinámica.
    El acceso a los 32K de memoria RAM.
    Existencia de drivers para todos los subsistemas del
    ladrillo.
    Permite el uso completo del lenguajes de programación
    elegidos.

    Herramientas relacionadas con LegOs:
    LegoSim.
    EmuLegOs.
    WebLegOs.




BrickOS
 Características
    Es un sistema operativo libre
    Permite carga dinámica de programas
    Permite gestión de memoria dinámica
    Provee controladores para todos los
    subsistemas
    Permite la gestión de tareas con prioridad
    Provee el uso de semáforos POSIX
    Los programas pueden estar escritos en C o
    C++




                                                            20
Interactive C
   Características

       Compilador multitarea
       Basado en el lenguaje C
       Permite compilar y evaluar expresiones
       de modo interactivo




LeJoS
Características generales
   Sistema operativo basado en TinyVM.
   Con este API se pueden desarrollar programas para el RCX
   bajo Java.
   Código libre.
   Incluye threads, arrays multidimensionales, recursividad,
   operaciones en coma flotante, funciones trigonométricas, etc.




                                                                   21
LabVIEW
 ¿Qué es LabVIEW?
   lenguaje de programación gráfico
   diseño de sistemas de adquisición de datos,
   instrumentación y control
   Diseño de interfaces de usuario mediante
   una consola interactiva basada en software
   Fácil integración con hardware,
   específicamente con tarjetas de medición,
   adquisición y procesamiento de datos




LabVIEW
 Aplicaciones
   Sistemas de medición
   Monitoreo de procesos
   Aplicaciones de control
   Procesos de control industrial
   Procesamiento digital de señales
   Robótica




                                                 22
LabVIEW
 Características
   Mas potencia que el Robolab
   Ampliación de características mediante los toolkit
   Posibilidad de tiempo real mediante toolkit
   Soporte de tarjetas de adquisición de datos
   Control remoto
   Programa de pago
   Precio alto
      versión básica           1249.00 €
      Versión profesional      4249.00 €
      toolkit de LEGO          18 €




LabVIEW




                                                        23
LENGUAJES BASADOS EN EL
CONTROL SPIRIT.OCX
Lenguajes de programación que
  admite:

  Visual Basic

  Visual java

  Visual c




LENGUAJES BASADOS EN EL
CONTROL SPIRIT.OCX
Características principales de estos
  lenguajes:

  Programación orientada a objetos

  Requiere gran conocimiento del lenguaje

  Ofrece múltiples posibilidades

  Desarrollo de aplicaciones complejas




                                            24
VISUAL BASIC
Características principales:

  Lenguaje orientado a objetos sencillo

  Fácil programación y sintaxis simple

  Ofrece muchas posibilidades




Lego Mindstorms en la
educación
   Especialmente pensado para su uso en la escuela

                 Facilidad de montaje
                 Facilidad de programación


 …pero exportable a tareas más complejas aunque con
 limitaciones
                 Mala relación resistencia-peso
                 Precio etc


   Un caso práctico: grupo Complubot
  http://complubot.educa.madrid.org/




                                                      25
Método de trabajo
 Comprometer al alumno con un problema implementable
 tecnológicamente mediante un robot → que se lo tome como algo
 personal

 Asegurarse que se ha entendido el problema

 Hacer grupos compatibles
     Chicos, chicas… ¿Grupos multidisciplinares?
     Buscar la cooperación. Algo más que un aprendizaje informal.

 Guiarlos, pero que descubras ellos sólo el camino bueno
     Hay múltiples soluciones correctas
     …y algunas no → No crear falsas expectativas

 PRUEBA Y ERROR
 Cuando les salga, hacer patente el conocimiento empleado




Objetivos buscados
 Fomentar:
   Imaginación
   Habilidades como:
        El diseño, construcción o programación
        Resolución de problemas aparentemente sencillos
    Tenacidad: El mismo es su mejor maestro

 Buscar la cooperación entre niños. Fomenta:
    Capacidades de trabajo en equipo
    El liderazgo
    La toma de decisiones

 La ciencia también puede ser entretenida




                                                                    26
Competiciones de Lego
   El diseño, la construcción y la programación de
 los robots son una actividad perfecta para la
 competición

            ¿Se comportará el robot como esto debería?

  ¿Cómo puede esto funcionar más con exactitud, rápidamente, y
                    más sofisticadamente?

  A los niños les gusta éste tipo de desafíos y
 sobretodo si les lleva a competir contra otros.




First Lego League (FLL)

   Dirigida a estudiantes entre 9 y 14 años.
    Anual y con temáticas diversas.
Ej: En el 2006, el tema era la nanotecnología
   Fases de la competición:
       Construcción de robot durante 8 semanas, verificar que se
       ajusta a la normativa, defensa ante un jurado etc
       Competición local, en donde se podrán clasificar para las
       regionales, estatales y a la final mundial.
           El año pasado, de los 80.000 estudiantes que se presentaron
          de todo el mundo organizados en 7000 equipos llegaron a la
          final 82 equipos, que se celebró en Atlanta.
          Éste año se va a celebrar una prueba clasificatoria en
          Barcelona.




                                                                         27
Robocampeones                               (desde el 2003)

     Organizado por la Universidad Rey Juan Carlos

     Dirigida a colegios e institutos para fomentar entre los
     alumnos de secundaria el interés por las carreras
     técnicas como las ingenierías (Informática,
     Telecomunicación, Industriales, etc.)
         Estas carreras normalmente se perciben como algo
         difícil y aburrido.

     Ultima competición:
         Prueba “El transportista”
         Prueba de Fútbol 2+2




Ejemplos
      Mecánico: Grúa
http://www.telepresence.strath.ac.uk/jen/lego/demag_crane.htm

      De Programación: Cubo de Rubik
http://jpbrown.i8.com/cubesolver.html




                                                                28

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  • 1. LEGO MINDSTORMS Trabajo realizado para la asignatura de Diseño de Microrrobots Móviles de la Universidad de Alcalá por: Estela Díaz López Ignacio Esperabe de Arteaga del Alamo Rubén Fernández Carnicero David Gualda Gómez Julián Manzano D’Onofrio José Antonio Martín Esteban Javier Mateos Andaluz Luis de Santiago Rodrigo Noviembre 2006 ¿QUÉ ES LEGO MINDSTORMS? Plataforma completa de desarrollo de robots móviles. Basada en la unión de bloques interconectables Los sensores y actuadores se conectan mediante simple presión. Dos modelos 1
  • 2. ¿Por qué usar LEGO Mindstorms? Fácil de montar y desmontar Muy extendido por todo el mundo Posibilidad de múltiples ampliaciones Múltiples lenguajes de programación Muy indicado para entornos educativos Desventajas LEGO Mindstorms Estructura débil Difícil adaptar a diseños específicos Colocación de las pilas 2
  • 3. Descripción hardware Los brick controladores de Lego Mindstorms DESCRIPCIÓN HARDWARE DE LOS BRICK CONTROLADORES RCX NTX 3
  • 4. RCX MICROPROCESADOR HITACHI H8/392 16 MHZ 5V ROM 16 KB RAM 512 B RAM 32 KB 2 TEMPORIZADORES DE 8 BITS 1 TEMPORIZADOR DE 16 BITS 1 CONVERSOR A/D DE 8 BITS 1 ALTAVOZ 3 PUERTOS DE ENTRADA 3 PUERTOS DE SALIDA 4 BOTONES DE CONTROL 1 PANTALLA LCD COMUNIACION VIA INFRARROJOS ALIMENTACION CON 6 PILAS AA/LR6 5 PROGRAMAS IMPLEMENTADOS Y CARGADOS Puertos de entrada Sensores pasivos 4
  • 5. Puertos de entrada Sensores Activos S cerrado 3ms alimenta al sensor S abierto 0.1ms lee el sensor Puertos de salida Solo 2 hilos direccion asociada Modulacion PWM Cada 8ms 8 posibles anchos 8 potenicas distintas 5
  • 6. Comunicación por Infrarrojos Distancia máxima de separación 30m en condiciones optimas. Lo normal entre 10 y 15m. NXT MICROPROCESADOR ARM-7 DE 32 BITS (AT91SAM7S256 de Atmel ) 48 MHz FLASH 512 KB RAM 64 KB MICROCONTROLADOR AVR 8 PINES (ATmega48 de Atmel) GESTION I/O 8 MHz FLASH 4KB RAM 512 B 3 PUERTOS DE SALIDA 4 PUERTOS DE ENTRADA 1 PUERTO USB (12 MBIT/S) 4 BOTONES DE CONTROL 1 PANTALLA LCD 1 ALTAVOZ COMUNICACIÓN VIA BLUETOOTH ALIMENTACION CON 6 PILAS AA O CON BATERIA DE LITIO 6
  • 7. INTERFAZ DE LOS PUERTOS CONECTOR SIMILAR AL TELEFONICO. TIENE 6 HILOS PERO LA PESTAÑA A LA DERECHA ESQUEMATICO DE UN PUERTO DE SALIDA ESQUEMATICO DE UN PUERTO DE ENTRADA 7
  • 8. Pantalla LCD UltraChip 1601 17 mS 1000 x 64 píxel Blancos y negros 26 x 40,6 mm Diferencias hardware 8
  • 9. Los Sensores de Lego Sensor de Contacto electrical flow force voltage m easurement Permite detectar los obstaculos encontrados en el camino del robot. 9
  • 10. Sensor de Luz Mide el nivel de luz como un número entre 0% (oscuridad total) y 100% (muy brillante). Toma muestras cada 2,9 msg, transmitiendo una señal cada 100 μsg. Sensor de Rotación Mide la rotación de un eje. El sensor de rotación entrega una conjunto de pulsos o ciclos de voltaje. Permite conocer distancias recorridas, dirección del robot, o un angulo en un determinado instante. 10
  • 11. Sensor de Temperatura Este sensor posee un termistor, que le permite medir temperaturas entre -20 y 50 grados centigrados. Termistor (Resistor térmico) En este caso el valor de la señal transmitida dependera de la temperatura medida. Sensor de ultrasonidos Utiliza el principio del eco, para detectar los objetos que se encuentran a su alrededor. Es capaz de ver hasta una distancia de 2,55m, con una precision de +/- 3cms. 11
  • 12. Sensor de sonidos Permite al robot captar sonidos. De esta manera puede responder a ordenes desde el exterior que previamente han sido programadas. Tambien puede distinguir otro patrones de sonido, incluso tonos musicales. Los Motores de Lego Motor Technic 71427 Motor NXT 12
  • 13. Motor Technic 71427 Aparece en 1997 con el kit RCX. Supone la mejor opción. Motor muy ligero, tan solo 42 g. No presenta reducción interna. Se calienta bastante (disipa 3w), si frenamos el eje, con un consumo de 0,36 A. Motor NXT Aparece en 2005 con el kit NXT. Incluye un encoder para controlarlo. Motor bastante voluminoso, 80 g. Viene reducido internamente debido a su gran fuerza. Hay que prestar atención, pues si se frena, se quemaría, debido a un consumo de hasta 2 A. 13
  • 14. Caracteristicas Rendimiento Velocidad Corriente Potencia de rotación 12 V η% 71247 375 rpm 0.12 A 1.5 W 61 % NXT 177 rpm 0.58 A 6.96 W 44.5 % Faulhaber 8000 rpm 0.57 A 4.05 W 82% 012 SR LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN PARA LEGO RCX CODE ROBOLAB NQC LEGOS BRICOS INTERACTIVE C LEJOS LABVIEW OTROS (Basados en el control Spirit.ocx VisualBasic, VisualJava…) 14
  • 15. RCX Code Características generales: Entorno de programación gráfico suministrado por Lego. Solo para Windows. No es código libre. Uso doméstico. No hay variables. Usa el firmware de LEGO. Tiene muchas limitaciones (aplicaciones básicas). ROBOLAB Características principales: Ideal para iniciarse en el “mundo” de lego No requiere conocimientos de programación Es un lenguaje fácil e intuitivo Permite el desarrollo de aplicaciones multitarea Se basa en diagramas de flujo Se estructura en diversos modos de programación 15
  • 16. ROBOLAB Modos de programación: Modo pilot Modo inventor Modo investigator ROBOLAB Modo pilot: Se estructura en cuatro niveles de menor a mayor dificultad para familiarizarse con los símbolos Su característica principal es el uso de plantillas ya diseñadas Bajo grado de libertad de programación 16
  • 17. ROBOLAB Modo pilot: ROBOLAB Modo inventor: Se estructura en cuatro niveles de menor a mayor dificultad. No se basa en plantillas ya diseñadas Permite el desarrollo de aplicaciones complejas Posee funciones para generar sentencias, repeticiones, multitarea, sonidos, etc. 17
  • 18. ROBOLAB Modo inventor: ROBOLAB Modo investigator: Convierte al núcleo en una herramienta de adquisición de datos Destinado a usuarios más avanzados Permite elaborar un informe a partir de un procesamiento de datos No nos es de gran utilidad para el desarrollo de aplicaciones autónomas 18
  • 19. NQC Características principales: Requiere la plataforma RCX Command Center para poder programar en este lenguaje Lenguaje basado en C Gran capacidad para el desarrollo de aplicaciones complejas Múltiples funciones para el manejo de los sensores y motores así como el altavoz y la pantalla LCD Permite desarrollar hasta diez tareas diferentes Tiene la capacidad de soportar aplicaciones con múltiples subrutinas y funciones. NQC El entorno RCX COMMAND CENTER: 19
  • 20. LegOs Características generales: Sistema operativo libre. Carga dinámica de programas y módulos. Posibilidad de realizar programas multitarea. Gestión de memoria dinámica. El acceso a los 32K de memoria RAM. Existencia de drivers para todos los subsistemas del ladrillo. Permite el uso completo del lenguajes de programación elegidos. Herramientas relacionadas con LegOs: LegoSim. EmuLegOs. WebLegOs. BrickOS Características Es un sistema operativo libre Permite carga dinámica de programas Permite gestión de memoria dinámica Provee controladores para todos los subsistemas Permite la gestión de tareas con prioridad Provee el uso de semáforos POSIX Los programas pueden estar escritos en C o C++ 20
  • 21. Interactive C Características Compilador multitarea Basado en el lenguaje C Permite compilar y evaluar expresiones de modo interactivo LeJoS Características generales Sistema operativo basado en TinyVM. Con este API se pueden desarrollar programas para el RCX bajo Java. Código libre. Incluye threads, arrays multidimensionales, recursividad, operaciones en coma flotante, funciones trigonométricas, etc. 21
  • 22. LabVIEW ¿Qué es LabVIEW? lenguaje de programación gráfico diseño de sistemas de adquisición de datos, instrumentación y control Diseño de interfaces de usuario mediante una consola interactiva basada en software Fácil integración con hardware, específicamente con tarjetas de medición, adquisición y procesamiento de datos LabVIEW Aplicaciones Sistemas de medición Monitoreo de procesos Aplicaciones de control Procesos de control industrial Procesamiento digital de señales Robótica 22
  • 23. LabVIEW Características Mas potencia que el Robolab Ampliación de características mediante los toolkit Posibilidad de tiempo real mediante toolkit Soporte de tarjetas de adquisición de datos Control remoto Programa de pago Precio alto versión básica 1249.00 € Versión profesional 4249.00 € toolkit de LEGO 18 € LabVIEW 23
  • 24. LENGUAJES BASADOS EN EL CONTROL SPIRIT.OCX Lenguajes de programación que admite: Visual Basic Visual java Visual c LENGUAJES BASADOS EN EL CONTROL SPIRIT.OCX Características principales de estos lenguajes: Programación orientada a objetos Requiere gran conocimiento del lenguaje Ofrece múltiples posibilidades Desarrollo de aplicaciones complejas 24
  • 25. VISUAL BASIC Características principales: Lenguaje orientado a objetos sencillo Fácil programación y sintaxis simple Ofrece muchas posibilidades Lego Mindstorms en la educación Especialmente pensado para su uso en la escuela Facilidad de montaje Facilidad de programación …pero exportable a tareas más complejas aunque con limitaciones Mala relación resistencia-peso Precio etc Un caso práctico: grupo Complubot http://complubot.educa.madrid.org/ 25
  • 26. Método de trabajo Comprometer al alumno con un problema implementable tecnológicamente mediante un robot → que se lo tome como algo personal Asegurarse que se ha entendido el problema Hacer grupos compatibles Chicos, chicas… ¿Grupos multidisciplinares? Buscar la cooperación. Algo más que un aprendizaje informal. Guiarlos, pero que descubras ellos sólo el camino bueno Hay múltiples soluciones correctas …y algunas no → No crear falsas expectativas PRUEBA Y ERROR Cuando les salga, hacer patente el conocimiento empleado Objetivos buscados Fomentar: Imaginación Habilidades como: El diseño, construcción o programación Resolución de problemas aparentemente sencillos Tenacidad: El mismo es su mejor maestro Buscar la cooperación entre niños. Fomenta: Capacidades de trabajo en equipo El liderazgo La toma de decisiones La ciencia también puede ser entretenida 26
  • 27. Competiciones de Lego El diseño, la construcción y la programación de los robots son una actividad perfecta para la competición ¿Se comportará el robot como esto debería? ¿Cómo puede esto funcionar más con exactitud, rápidamente, y más sofisticadamente? A los niños les gusta éste tipo de desafíos y sobretodo si les lleva a competir contra otros. First Lego League (FLL) Dirigida a estudiantes entre 9 y 14 años. Anual y con temáticas diversas. Ej: En el 2006, el tema era la nanotecnología Fases de la competición: Construcción de robot durante 8 semanas, verificar que se ajusta a la normativa, defensa ante un jurado etc Competición local, en donde se podrán clasificar para las regionales, estatales y a la final mundial. El año pasado, de los 80.000 estudiantes que se presentaron de todo el mundo organizados en 7000 equipos llegaron a la final 82 equipos, que se celebró en Atlanta. Éste año se va a celebrar una prueba clasificatoria en Barcelona. 27
  • 28. Robocampeones (desde el 2003) Organizado por la Universidad Rey Juan Carlos Dirigida a colegios e institutos para fomentar entre los alumnos de secundaria el interés por las carreras técnicas como las ingenierías (Informática, Telecomunicación, Industriales, etc.) Estas carreras normalmente se perciben como algo difícil y aburrido. Ultima competición: Prueba “El transportista” Prueba de Fútbol 2+2 Ejemplos Mecánico: Grúa http://www.telepresence.strath.ac.uk/jen/lego/demag_crane.htm De Programación: Cubo de Rubik http://jpbrown.i8.com/cubesolver.html 28