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, se puede controlar el coche robot 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 de marcha 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 descargar directamente 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
¿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 pone a disposición unas instrucciones detalladas paso a paso, acompañadas de 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 meter 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 robóticos pueden enfrentarse entre sí en una pista delimitada. El objetivo es empujar el vehículo rival fuera del recinto. De este modo, se hace rápidamente evidente la influencia que tienen la velocidad, el peso, la fricción y el estilo de conducción en el resultado.
Organización y dinámica de grupo
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 roles.
La diferenciación se realiza en función de la tarea: los principiantes modifican los programas de ejemplo existentes, mientras que los alumnos avanzados desarrollan sus propias maniobras de conducción o funciones de control adicionales.
Consejo:
El «Sumo Robot» resulta especialmente adecuado como colofón del proyecto, ya que la estructura de cartón puede someterse a un mayor esfuerzo durante una competición.
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.
1. Montar el coche robot
- Extraer las piezas de cartón, doblar las piezas 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
2. Probar los motores
- Levantar primero el Robot Car y probar ambas ruedas por separado
- Comprobar el sentido de giro
- Comprueba que las ruedas giren libremente
3. Controlar el Robot Car a distancia
- Transfiere el ejemplo de MakeCode
- Abrir la aplicación LOFI Control y establecer conexión con
- Conducir hacia delante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha
- Probar el comportamiento de conducción, la dirección y la función de parada
4. Modificar el programa
- Ajustar la velocidad
- Modificar el comportamiento de la dirección
- Sincronizar los motores
- Probar y comparar los cambios
5. Reto de conducción
- Montar un circuito o una pista
- Establecer la tarea de forma conjunta
- Realizar la prueba y observar los problemas
- Optimizar el programa o la forma de conducir, si es necesario
- Volver a probar y comenzar el reto
6. Fútbol robótico o sumo robótico
→ Véanse las ideas didácticas de LOFI
Por último, los conocimientos adquiridos se ponen en práctica en un reto lúdico por equipos.
Diferenciación
Programación para usuarios avanzados
Quienes deseen profundizar aún más en la robótica y la programación encontrarán en LOFI más posibilidades para el Robot Car.
Seguidor de líneas
Con la cámara del smartphone y la aplicación LOFI Color Tracker, el Robot Car se puede programar para que siga una línea.
→ Ver «Seguidor de líneas de LOFI»
Robot de telepresencia
Un smartphone colocado sobre 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»
Otros proyectos interesantes
La ampliación del Robot Car:
El Robot Car se puede ampliar aún más con la plantilla «Ampliación del Robot Car» de Cardboard Robot. A partir del vehículo existente se puede crear, por ejemplo, una carretilla elevadora capaz de recoger, levantar y transportar objetos, o un robot pintor que genere sus propiosdibujos y patrones.
→ DESCUBRE LA AMPLIACIÓN DEL ROBOT CAR
Si el coche autónomo no circula como se esperaba:
- Si no funciona bien, comprueba primero las ruedas y los servomotores y, a continuación, ajusta los parámetros del motor.
- Si una rueda gira en la dirección incorrecta, comprueba la conexión o el sentido de giro del motor en el programa.
- Si la conexión no funciona, comprueba primero la alimentación eléctrica, el Bluetooth y el programa de ejemplo LOFI proporcionado.
