Coche robot de cartón
Construye y programa un robot móvil de cartón
En este proyecto, los alumnos construyen su propio coche robot con cartón y, a continuación, lo ponen en movimiento con el Calliope mini o el BBC micro:bit. Dos servomotores de 360° impulsan el vehículo. A través de la aplicación gratuita LOFI Control, el coche robot se puede controlar para que avance, retroceda y gire a la izquierda y a la derecha.
De este modo, la programación se hace visible de forma inmediata: una orden en el programa provoca directamente un movimiento del vehículo. Los alumnos aprenden cómo se controlan los motores, cómo se determinan la dirección y la velocidad, y cómo se puede influir en el comportamiento de un robot mediante cambios en el programa.
Una vez dominado el control básico, pueden seguir retos emocionantes como circuitos de conducción, fútbol robótico o sumo robótico.
En la página web de LOFI se pueden ver y descargar vídeos de montaje, ejemplos de programación, ideas para clases, aplicaciones de LOFI y consejos para la resolución de problemas.
Adecuado para:
A partir de 5.º curso
Edad: a partir de unos 11 años
Manualidades y tecnología, STEM, Maker Space
Trabajo en grupo
Periodo de tiempo:
aprox. 3-5 horas lectivas
En función de la experiencia en programación y del reto elegido, el proyecto se puede ampliar de forma flexible.
Área de aprendizaje:
- Construcción con cartón
- Funcionamiento de los servomotores
- Eventos y comandos de control
- Programación con MakeCode
- Resolución de problemas y depuración
Posibilidades de diferenciación:
El «Robot Car» se puede ampliar aún más y hacer más sofisticado con la plantilla «Cardboard Robot» y la extensión «Robot Car ». A partir del vehículo existente se puede crear, por ejemplo, una carretilla elevadora capaz de recoger, levantar y transportar objetos, o un «Painting Robot» que genere sus propiosdibujos y patrones.
→ DESCUBRE LA AMPLIACIÓN DEL ROBOT CAR
Por lo demás, la diferenciación se basa en la tarea que se plantee. Los principiantes utilizan el código de ejemplo disponible y modifican valores concretos. Los alumnos avanzados desarrollan sus propias maniobras de conducción o funciones de control adicionales.
¿Qué se enseña?
Este modelo refuerza especialmente las siguientes áreas de competencia:
Conocimientos especializados
- Control de servomotores de 360°
- Programar la dirección de desplazamiento y la velocidad
- Procesar comandos de control
- Modificar los valores del programa y observar los efectos
- Detectar y solucionar errores técnicos
Creatividad:
- Diseñar tus propias rutas y recorridos
- Personalizar el Robot Car
- Programar tus propias maniobras de conducción
Comportamiento social:
- Trabajo en grupos reducidos
- Rotación de funciones entre diseño, programación y pruebas
- Búsqueda conjunta de errores y optimización
- Trabajo en equipo en las pruebas de conducción y competición
Esto es lo que se necesita:
Material:
Por cada coche robot:
- 1 plantilla de cartón para robot «Robot Car», precortada
- 1 unidad de Calliope mini V3
- 1 placa de servos Calliope mini V3
- 8 tornillos de cabeza redonda M3
- 8 tuercas M3
- 8 tornillos de chapa con cabeza de lente y cabeza de estrella
- 3 pinzas multiusos/clips de sujeción
- 1 bola de madera
- 1 barra redonda
- 2 gomas elásticas
- 3 pilas AAA
- Como alternativa al sistema Calliope: 1x BBC micro:bit, 1x ELECFREAKS ring:bit V2, 2x servomotor sin fin de 360° FS90R
Ruedas alternativas: 2 × n.º de artículo 218863
También es útil:
- Teléfono inteligente o tableta
- Portátil, Chromebook o PC
- Acceso a MakeCode
- Cinta adhesiva o rotulador para marcar los recorridos
- objetos ligeros o una bola de papel para los retos
Herramientas:
- Destornillador de estrella PH 0
Desarrollo de la clase:
Al principio, la atención se centra en el montaje del Robot Car. Las piezas de cartón pretaladradas se separan, se pliegan y se atornillan entre sí. A continuación, se colocan los dos servomotores y se montan las ruedas. Para el montaje, LOFI ofrece unas instrucciones detalladas paso a paso, junto con un vídeo explicativo . Una vez completado el montaje mecánico, se prueban primero los motores. Para ello, lo mejor es levantar el Robot Car para que las ruedas puedan girar libremente.
La programación
Para empezar , lo más adecuado es el control a través de la aplicación LOFI Control. Los alumnos conectan el Robot Car a un smartphone, una tableta o un ordenador y, en un primer momento, lo controlan con sencillas teclas de dirección:
adelante – atrás – izquierda – derecha – parada
De este modo, se comprende rápidamente cómo se traduce una entrada digital en un movimiento real.
En el siguiente paso, se puede modificar el código MakeCode existente. Por ejemplo, se pueden ajustar la velocidad de desplazamiento o el comportamiento de giro. De este modo, los alumnos experimentan un principio fundamental de la programación:
modificar el programa → probar → observar → mejorar.
De la programación al reto de conducción
En cuanto el control básico funciona, se prueba el Robot Car en la práctica. Con cinta adhesiva se puede montar rápidamente un circuito en el que los alumnos, por ejemplo, hagan eslalon, aparquen, esquiven obstáculos o alcancen la línea de meta con la mayor precisión posible. Mientras lo hacen, observan el comportamiento de conducción y reflexionan sobre cómo se pueden mejorar la velocidad, la dirección y el control del motor. De este modo, la programación, las pruebas y la optimización técnica se vinculan directamente entre sí.
Reto: fútbol robótico
En el «fútbol robótico», los alumnos controlan sus vehículos con la aplicación LOFI Control e intentan introducir una pelota ligera de papel en la portería contraria. De este modo, practican el control del vehículo, la maniobrabilidad y la estrategia de equipo.
Opcional: Desafío de robots de sumo
Para terminar, dos coches robot pueden enfrentarse entre sí en una pista delimitada. El objetivo es empujar el vehículo rival fuera de la pista. De este modo, se hace evidente rápidamente la influencia que tienen la velocidad, el peso, la fricción y el estilo de conducción en el resultado.
Consejo: El «Sumo Robot Challenge» resulta especialmente adecuado como colofón del proyecto, ya que la estructura de cartón puede someterse a un mayor esfuerzo durante una competición.
Consejo:
Se recomienda trabajar en equipos de dos personas. Mientras una persona programa o modifica los valores, la otra prueba el coche robot y observa el resultado. A continuación, se intercambian los papeles.
ROBOT CAR: Paso a paso
Para cada una de las fases del proyecto, LOFI ofrece instrucciones de montaje, vídeos, ejemplos de MakeCode e ideas didácticas adecuadas.
- Montar el Robot Car → Ver el vídeo LOFI «Build»
- Separar las piezas de cartón, doblarlas y atornillarlas
- Colocar los servomotores y montar las ruedas
- Inserta el Calliope mini o el micro:bit con el ring:bit
- Conectar la fuente de alimentación - Programar y probar
- Controlar los servomotores individualmente en MakeCode
- Probar el sentido de giro y la velocidad
- Comprobar que las ruedas giran libremente y , si es necesario, ajustarlas
- Observar cómo se relacionan el programa y el movimiento - Controlar a distancia el coche robot → Véase LOFI «Remote Control»
- Transferir el ejemplo de MakeCode
- Abrir la aplicación LOFI Control y establecer la conexión
- Conducir hacia delante, hacia atrás, a la izquierda y a la derecha
- Probar la función de parada - Modificar el programa
- Ajustar la velocidad y la respuesta de la dirección
- Sincronizar los motores
- Probar y comparar los cambios - Reto de conducción → Véanse las ideas didácticas de LOFI
- Montar un circuito o una pista y establecer las tareas de forma conjunta
- Realizar un primer intento y observar los problemas
- Optimizar el programa o la forma de conducción si es necesario y volver a probar
- Iniciar el «Robot Football» o el «Robot Sumo Challenge»
Por último, los conocimientos adquiridos se ponen en práctica en un reto lúdico por equipos.
Posibilidades de diferenciación
Programación para usuarios avanzados
Seguidor de líneas
Con la cámara del smartphone y la aplicación LOFI Color Tracker, el coche robot se puede programar para que siga una línea.
→ Véase «Seguidor de líneas LOFI»
Robot de telepresencia
Un smartphone colocado en el Robot Car transmite la imagen de la cámara. De este modo, el vehículo también se puede controlar a distancia.
Estos proyectos son especialmente adecuados como tareas adicionales para grupos rápidos o con experiencia en programación.
→ Véase «Robot de telepresencia LOFI»
Ampliación del Robot Car
Con esta ampliación, el Robot Car se convierte en una carretilla elevadora o en un robot de dibujo. De este modo, los grupos avanzados pueden programar funciones adicionales de los servomotores, transportar objetos o desarrollar sus propios patrones de dibujo.
→ Ver la ampliación del Robot Car
Consejo para resolver el problema:
Si el Robot Car no funciona como se esperaba:
