En el taller se han estudiado los componentes de un sistema automático, y se han investigado diferentes sensores. Se han desarrollado sistemas automáticos que automatizan tareas cotidianas para mejorar la vida.

Descripción de la actividad

La actividad que se mostrará será el resultado de la investigación y desarrollo desarrollado por alumnos de 2º de ESO, en la materia de Robótica, siguiendo las siguientes fases:

FASE I: REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Tarea 1: Se han estudiado posibles tareas cotidianas que pueden ser automatizadas, facilitando de esta manera su realización sin esfuerzo.

Tarea 2: Los alumnos han seleccionado una tarea, y han realizado un estudio de los posibles sensores que regulen alguno de los parámetros físicos relacionados con la tarea a automatizar.

FASE II: DISEÑO

Tarea 3: Estudio y diseño del sistema automático, utilizando como sistema de control un microcontrolador Arduino Uno.

·         Selección de componentes e interconexionado de éstos.

·         Establecer los valores umbral, que establecerán los límites entre los que trabajarán los sistemas automáticos. Se realizan a partir de pequeñas experimentaciones y medidas de los parámetros físicos, estableciendo los rangos de valores entre los que se desea que trabaje el sistema.

Tarea 4: Programación del microcontrolador Aduino UNO. Implementar el algoritmo que establezca el control de decisión del sistema de control, y decida a partir de los estímulos aportados por el sensor, o sensores, la acción que deberá realizar el actuador, para que funcione según se estableció en la tarea 3.

FASE III: PRUEBAS Y AJUSTES

Tarea 5: Realización de pruebas y medidas que ratifiquen el buen funcionamiento del sistema. En el caso de detectarse algún error, realizar los ajustes en:

·         Programa de control.

·         En los valores umbral establecidos previamente, estableciendo nuevos valores.

FASE IV: CONSTRUCCIÓN DE MAQUETA

Tarea 6: Construcción de una maqueta que represente el sistema automático.

·         Con dicha maqueta se deben reproducir las condiciones reales en las que funcionaría el sistema automático.

·         Debe permitir visualizar de forma sencilla todos los elementos que componen un sistema automático.

·         Deben ser accesible los elementos que nos permitan ajustar los parámetros necesarios para establecer un funcionamiento correcto, en los rangos de valores establecidos inicialmente.

 


Material necesario

El material para divulgar este tipo de proyectos, sería:

-       Mesa para la colocación de las maquetas.

-       Punto de luz para alimentar los ordenadores y para conectar las fuentes de alimentación que proporcionarán energía a las maquetas.



Fundamentación teórica

El desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos ha permitido desarrollar sistemas automáticos o robotizados con más potencia, menos tamaño y menor precio. Además, asociado al desarrollo de nuevos dispositivos programables, han aparecido nuevos entornos de programación más amigables y que no requieren conocer complejos lenguajes de programación.

Todos estos factores ha permitido que en los últimos años la tecnología robótica se ha integrado en los currículos de la enseñanza secundaria, permitiendo a los alumnos de esta etapa educativa asimilar conocimientos adaptados a la actualidad tecnológica, y poder acceder a recursos que les permiten aunar la teoría y la práctica, permitiéndoles asimilar los contenidos más fácilmente.

La plataforma microcontroladora Arduino Uno ha permitido, por su sencillez y economía, acceder a los alumnos de secundaria al diseño y programación de sistemas robotizados.



Interacción con el vistante

La interacción con el visitante consistirá en la demostración de funcionamiento de las diferentes maquetas que se presentarán y una descripción básica de su funcionamiento y características.

Los alumnos-ponentes realizarán una pequeña explicación del sistema automático que han diseñado, de qué parámetro depende el funcionamiento, qué tipo de sensor han utilizado y cómo funciona el sistema. Tras esta pequeña exposición, realizarán una pequeña demostración del funcionamiento, lo que puede suponer el uso de determinadas instalaciones, pistas dónde se moverán objetos cuya velocidad será medida automáticamente, uso de focos para aplicar luz y simular la luz solar, aplicación de calor para automatizar sistemas de alarma contraincendios o para estimar la temperatura de un objeto,etc.

Los alumnos-visitantes podrán realizar preguntas acerca del funcionamiento de los sistemas automáticos, los elementos que lo componen, la programación,…

Los alumnos-ponentes podrán atraer la atención de los visitantes con las propias demostraciones.



Aplicación práctica y social de los proyectos de investigación

La aplicación práctica queda patente en el propio objetivo del trabajo, diseñar sistemas automáticos que mejoren nuestra vida. Los trabajos pueden tener aplicación práctica en diferentes aspectos o ámbitos, como:

 

-       Aspecto doméstico: Con estos trabajos los alumnos dan sentido a los contenidos estudiados, dando solución a la automatización de determinadas tareas cotidianas que pueden automatizarse.

 

-       Aspecto social: Estos proyectos pueden facilitar y mejorar las tareas cotidianas de:

·         Personas mayores.

·         Personas discapacitadas.

·         Control de niños pequeños.

 

-       Aspecto docente: Los alumnos investigan y dan aplicación real a los contenidos estudiados, con autonomía, y generando un espíritu emprendedor en ellos, y que les permita desarrollar la iniciativa a dar solución a problemas o situaciones reales.



Enlaces a sitios web:

http://arduino.cl/arduino-uno/

https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3

https://makeblock.es/tutoriales/mblock/

http://www.mblock.cc/