Cómo construir un robot
Guía paso a paso para principiantes:
Aunque parezca que la programación informática o la codificación para niños y adolescentes acaba de ponerse de moda en los últimos años, lleva seis décadas en el radar de los educadores. La confianza y la ventaja que obtienen es inestimable. Una forma aún más accesible y atractiva de hacer que los niños se comprometan con la ciencia y la tecnología es aprender a construir un robot. Esta actividad no es tan difícil como se podría imaginar y es menos intimidante para los niños de lo que se podría pensar.
Nos sentamos con los miembros del equipo de Sphero Rabia Aslam, ingeniera de firmware, y Bryce Gaston, ingeniero eléctrico, para conocer sus experiencias. A continuación, compartimos todo lo que aprendimos y te informamos de lo que necesitas saber para empezar a trabajar con los niños en la construcción de robots como parte de una actividad STEAM, incluyendo las herramientas, materiales y suministros que necesitas, los pasos a seguir y por qué la programación es el siguiente área en la que los niños pueden participar después de construir sus robots.
¿Qué hay que saber para construir un robot?
Una vez que usted, como padre o profesor, haya respondido a estas preguntas sobre la naturaleza del proyecto del robot, como sus capacidades, los objetivos educativos de sus hijos y los recursos disponibles, puede empezar a reunir los materiales.
Hay varias piezas de hardware que hay que tener en cuenta como componentes a la hora de construir un robot:
Cámaras
Motores
Servos - sensores o guías para el movimiento
El cerebro del robot o "microcontrolador", que puede ser una placa de desarrollo asequible Raspberry Pi, del tamaño de una tarjeta de crédito, o un dispositivo similar.
Sphero RVR - efectivamente el "chasis" del robot - la estructura y las ruedas; o un chasis de un fabricante similar
Tensorflow o una oferta similar de código abierto para la programación, la gestión del flujo de datos y la creación de capacidades de aprendizaje automático para el robot (para realizar tareas como encontrar objetos en una habitación)
Dispositivos de entrada/salida: pueden incluir sensores
Cómo hacer un robot con materiales caseros
También hay componentes de baja tecnología que puedes utilizar, lo que puede hacer que sea más divertido para los niños. Puedes construir los cuerpos de los robots con palitos de paleta y cartón pegados. Los constructores más experimentados pueden trabajar con soldadores y cortadores láser. O puedes crear los cuerpos con tecnología punta y materiales como la impresión 3D, el plexiglás o el aluminio.
No necesitas ninguna herramienta sofisticada para construir un robot, sólo un juego de destornilladores, un ordenador portátil con tu sistema operativo favorito y una placa de procesador de desarrollo (como se ha mencionado anteriormente; otras opciones de procesador son TI, ST, Nordic y BeagleBone).
Por supuesto, la construcción de un robot puede ser tan elaborada como se desee. Para proyectos más complejos, los materiales variarán. Es posible incluir un brazo robótico, utilizar ladrillos de Lego para el cuerpo (con Lego Boost y Mindstorms entre los productos disponibles para integrar motores y microprocesadores en los cuerpos), o incluso conseguir un kit de estilo Ikea en RobotShop o en otro lugar que pueda personalizar un robot para diferentes tareas.
¿Cómo se construye un robot?
Puedes empezar a construir tu robot con estos tres pasos: establece un proceso, trabaja con otros y recuerda la importancia de crear un prototipo. Aquí tienes una guía paso a paso para construir realmente el robot:
1. Establecer un proceso para construir un robot
Cuando se construye el robot, no sólo se piensa y se trabaja en la construcción física. También se trata del proceso que utilizas y de cómo trabajas con tu equipo, ya sea en un entorno profesional e industrial o con estudiantes con fines educativos.
2. Conseguir que los equipos trabajen simultáneamente
Los robots Sphero son un buen ejemplo de cómo conseguir un trabajo en equipo concurrente. Construimos piezas para robots, pero también construimos robots completos, kits y módulos educativos. Sphero tiene equipos distintos para los elementos de firmware, eléctricos y mecánicos. Primero, los ingenieros analizan qué cuerpos físicos funcionan para las capacidades de un robot. Después, los equipos trabajan juntos para elegir los componentes. La clave aquí es que todos los equipos separados trabajan en sus tareas simultáneamente, de modo que todas las piezas puedan estar listas para ser ensambladas cuando terminen. Por ejemplo, los equipos de firmware pueden escribir el código antes de tener la electrónica.
Además, después de ensamblar todos los esfuerzos de los equipos, deben volver a trabajar juntos para depurar el producto terminado.
3. Construir prototipos para solucionar problemas
Para los proyectos de los estudiantes, al igual que para la industria de la robótica profesional, la construcción de un prototipo de robot hace que todo lo que un equipo o un estudiante individual imagina cobre vida. Pueden determinar si el diseño funciona para cumplir los objetivos de lo que quieren que haga el robot. A continuación, las pruebas de ese prototipo proporcionan información sobre lo que funciona, lo que no funciona o lo que se puede mejorar. El primer prototipo tampoco debería ser el último.
Un buen proceso de construcción de un robot debe tener en cuenta varios enfoques del problema o del objetivo que el robot debe resolver o alcanzar.
