3 de Marzo, Primera sesión

PROFUNDIZA 2017

"Roborraneando con el Nautilus R17"

Publicado el 5 de marzo de 2017, a las 10:17h por Roberto Fernández Herrero

La elección de la robótica como recurso educativo no es al azar sino porque está demostrado que facilita los aprendizajes de una manera amena e innovadora. Con el diseño construcción y programación de robots se desarrollan conocimientos interdisciplinares de Ciencia, Tecnología y Matemáticas de manera integrada y natural, de una gran parte de las futuras profesiones de nuestros alumnos/as.

"Roborraneando con el Nautilus R17"

Este proyecto científico de investigación proporciona una excelente oportunidad para que el alumnado explore y cree soluciones innovadoras. Se adentrará en el maravilloso mundo de la robótica y de la programación. Se necesitará todo el ingenio e imaginación posible para llevarlo a la práctica con el robot NautilusR17. Para profundizar en este proyecto, el alumnado deberá de investigar todo lo relacionado con el Mar Mediterráneo, con su ecosistema, historia y problemas actuales. Y por supuesto, deberá conocer los recursos de LEGO Mindstorms Education EV3. Han sido elegidos porque permiten a los alumnos un acercamiento a este área de una manera atractiva, simple, pero permitiendo diseñar sus propios proyectos, identificando los distintos tipos de componentes y sentando las bases de una programación más compleja.

El IES MAR MEDITERRÁNEO es nuestro centro y además es ...

El mar Mediterráneo es uno de los mares más estudiados del planeta. Durante más de veinte siglos se ha tenido conocimiento de la vida que lo habita y de sus características ambientales, que le dan una configuración muy singular. La idea actual que tenemos de este mar es que se está degradando con rapidez debido al impacto humano. Por suerte, se han intensificado los estudios para conocer su estado real y poder ampliar sus zonas protegidas. Este interés ha ido acompañado del uso de las nuevas tecnologías, como robots marinos y submarinos, que han permitido explorar zonas casi desconocidas. Gracias a estos estudios se ha descubierto un Mediterráneo sorprendente por su elevada diversidad y por ser una huella viviente del pasado reciente y muy lejano, cuando era un océano tropical. Fuente: Josep Maria Gili. Profesor de Investigación

El nombre de ROBOrraneando sugiere a un robot que está “mediterraneando” es decir “navegando” o “buceando” por nuestro querido mar mediterráneo. Nautilus R17 es el nombre del robot que pretendemos diseñar, construir y programar este año en Profundiza. Con el nombre de NautilusR17 se pretende que nuestro alumnado se contagie de la creatividad del gran Julio Verne y dejen volar su imaginación al igual que hizo él en “Veinte mil leguas de viaje submarino” donde el capitán Nemo, entre uno de sus muchos inventos que predijo, fotografiaba el fondo marino desde su Nautilus anticipándose 20 años antes de que fuese una realidad.

Nuestro gran RETO será el desarrollo de un proyecto científico de investigación en el que se diseñe, construya y programe un robot capaz de realizar varias exploraciones submarinas (misiones) de forma autónoma en nuestro Mar Mediterráneo.

Para ello se tendrán que documentar e investigar el tipo de misiones que realizan en la vida real este tipo de robots para construir el escenario (una maqueta) donde nuestro robot va a llevar a cabo dichas misiones. Se trabajará en equipo y de forma cooperativa.

Posibles Misiones:

1. El robot deberá de ser capaz de sortear desniveles y obstáculos para acceder a un determinado lugar.

2. El robot deberá de encontrar un barco hundido y rescatar al menos uno de los objetos que transportaba, es decir recoger y transportarlo al barco nodriza. Con este tipo de misiones los robots nos ayudan a descubrir cómo ha sido el comercio y la actividad marítima desarrollado/a a lo largo de los tiempos a través del nuestro Mar Mediterráneo.

3. El robot deberá de transmitir vídeo de lo que va explorando para poder seguir sus movimientos desde el barco nodriza.

4. El robot deberá de seguir cable submarino (de color negro) para labores de inspección y reparación. Cuando detecte una avería deberá de pararse y generar una señal de alarma.

5. El robot deberá de seguir las indicaciones sacadas de un mapa de un tesoro escondido. Por ejemplo uno de las dificultades para acceder a ese tesoro escondido podría ser tener que atravesar un laberinto. Para ello se tendrán que utilizar sensores (sensor ultrasónico, de contacto,...)

6. El robot deberá de ser guiado con dos linternas como si fuese un "robot polilla". Para ello la luz de las linternas debe incidir en los dos sensores de luz del robot para así poder ir activando el movimiento de sus ruedas.

7. El robot deberá de ser capaz de accionar una palanca, empujar y/o recoger un objeto

8. El robot deberá de dirigirse a un lugar determinado de forma autónoma

9. El robot deberá de ser capaz de recoger una serie de datos (temperatura, luz, etc) a través de diferentes tipos de sensores. Con este tipo de misiones los robots se convierten en instrumentos de medida para investigaciones científicas que permitan mantener o mejorar el ecosistema existente en nuestro mar Mediterráneo.

10. El robot deberá de ser capaz de hacer un mapa de objetos.

11. El robot deberá de poder rastrear una determinada zona en búsqueda de un objeto (quizás con ayuda de imanes si fuese metálicos, ...)

12. Otras propuestas por el alumnado

Además de justificar la importancia del tema elegido para el proyecto y de documentarlo con ejemplos reales, en esta primera parte se han mostrado vídeos y fotos que han permitido ver la utilidad de algunos robots submarinos y la posible extrapolación de algunas de esas misiones a la parte práctica de nuestro Proyecto Científico.

También se ha resaltado la importancia de algunos VALORES que se deben de trabajar: Cooperación, Comunicación, Consenso, Habilidades sociales, Incremento de la autoestima por la pertenencia a un grupo, Adquisición de responsabilidades, Actitudes críticas respecto al grupo,...

Finalmente, se ha justificado la necesidad de la creación de un BLOG (con blogger) de equipo para registrar los conocimientos y la experiencia que se vayan adquiriendo durante el proyecto. En el SITE de Profundiza de ROBORRANEANDO estarán los enlaces a todos los BLOGs de los equipos.

El criterio que se ha seguido para la formación de los equipos ha sido el que al menos en cada uno de ellos haya un alumno/a con experiencia en robótica.

Estos 4 alumnos/as han ido eligiendo al resto de sus integrantes. No ha habido ningún problema y tod@s han quedado contentos del resultado.

Se han formado los 4 equipos siguientes:

• Equipo 1:

• Equipo 2:

• Equipo 3:

• Equipo 4:

1. Lluvia de ideas para el diseño del robot.

2. Lluvia de ideas para el diseño de la primera misión.

3. Lluvia de ideas para elegir la temática del Proyecto científico por equipos.

Desmontar un robot LEGO MINDSTORM EV3

Construir un robot con piezas LEGO que sea capaz de moverse por un suelo* plano y/o con desniveles y obstáculos pequeños.

En la siguiente carpeta encontraréis una ayuda para su construcción clic aquí

*El desplazamiento por el aire (drones) o por el agua (robots marinos y submarinos) queda fuera de la parte práctica de este Proyecto Profundiza.

En principio, por falta de piezas LEGO, hoy sólo uno de los equipos va a poder construir un robot tipo tanque por lo que se decide hacer un sorteo pues todos querían construirlo. Será el equipo 1 el que finalmente lo construirá.

Investigar sobre el estado actual de las aplicaciones de la robótica submarina.

Diseñar varios robots sencillos y posibles misiones a realizar. El resultado de la investigación y los bocetos diseñados se deberán subir al blog del equipo para poder hacer una puesta en común en la segunda sesión.

1.- Puesta en común sobre la temática del Proyecto Científico** que cada alumno/a le gustaría llevar a cabo y de sus resultados de la investigación realizada.

** PROYECTO CIENTÍFICO: Proyecto científico (basado en el método PBL (Project Based Learning o Aprendizaje Basado en proyectos) donde se parte de un problema bastante general y se llega a una solución que mejora la situación inicial bien mejorando la forma ya existente de hacer las cosas o bien innovando y proponiendo una nueva forma de hacer.

2.- En equipo, Lluvia de ideas para el diseño final de la primera misión.

3.- En equipo, Lluvia de ideas para el diseño final de un robot capaz de realizar la primera misión.

4.- En equipo, Lluvia de ideas para empezar a construir el escenario para la primera misión.

5.- Actividad práctica 1: En equipo, creación del sitio web/ blog y comienzo de la publicación de los avances del Proyecto Científico elegido y de todas las lluvias de ideas realizadas.

6.- Actividad práctica 2: En equipo, añadir al robot construido en la sesión 1ª los sensores y apéndices necesarios.