Enseñanza-aprendizaje constructivista a través de la Robótica Educativa TEMA 4. La Ruta del autobús

Transcripción

1 Enseñanza-aprendizaje constructivista a través de la Robótica Educativa Guía Didáctica EL ROBOT COMO OBJETO DE APRENDIZAJE TEMA 4 La Ruta del autobús Curso promovido por: El proyecto Europeo Comenious TERECoP (UPNA partner) El CAP de Pamplona del Departamento de Educación del Gobierno de Navarra CEIN Centro Europeo de Innovación Empresarial de Navarra ARLEGUI, J., PINA, A., MORO, M,.

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3 I El problema Project TERECoP El Planteamiento del problema puede ser: Queremos probar a tener un autobús sin conductor... Se va a probar en el barrio XY Se conoce el recorrido Se conocen las paradas... Los problemas pueden ser: Necesitamos un vehiculo que pueda moverse en línea recta y que pueda girar No debe salirse de la carretera Debe parar en las paradas Debe pararse al final del trayecto... El robot construido: Tiene que tener 2 ruedas motrices independientes O bien un sistema de dirección adecuado... Para no salirse de la carretera: Necesitara algún tipo de sensor y algún tipo de marca que le permite saber si esa dentro o no... O bien podríamos hacer una serie de movimientos predeterminados (es posible ya que conocemos el trayecto de antemano) Para pararse en las paradas: Hay que localizar la parada con algún sensor... O bien hacerlas predeterminadas Debe esperar un tiempo para que bajen/suban los pasajeros y entonces debe seguir su ruta Al final del recorrido: 3

4 Hay que poder detectar el Terminus O bien se hacer predeterminado y es el propio programa el que para el robot II Ideas, sugerencias, mostraciones para implementar el problema del bus route. 1.- Utilización del sensor de luz. Podemos utilizar el sensor en cualquiera de sus formas, es decir para lectura, en espera, en una estructura condicional o en un bucle. Los valores de salida que nos proporciona son el valor raw (entre o y 1024) y (más importantes) un valor de porcentaje intensidad entre 0 y 100 (para distinguir entre niveles de gris de negro a blanco) y además podemos tener un valor booleano que nos dice si el sensor detecta o no un umbral de intensidad de luz que deberemos haber fijado. Este valor booleano es el que podremos utilizar en un IF (switch) o en un bucle (loop). Vamos a ver un par de ideas de utilización de este sensor para el Bus route Un problema clásico: seguir línea (follow line). El sensor de luz permite distinguir entre diferentes niveles de gris desde negro (0%) hasta blanco (100%). Seguir una línea negra sobre fondo blanco puede ser por lo tanto una tarea susceptible de llevar a cabo con un sensor de luz y una programación adecuada. Idea: mantenernos lo mas cerca posible de la línea negra (que será el camino a seguir). Implementación: con los siguientes elementos: sensor de luz, if, 2 motores, podemos implementar el algoritmo de seguir línea que puede ser: 4

5 Empezar a moverme en línea recta Repetir hasta el final Si estoy en zona blanca mover a la derecha Si estoy en zona negra mover a la izquierda Fin Repetir En realidad lo que hacemos es seguir el borde izquierdo de la línea negra. El programa Line_Follow.rbt muestra como se puede hacer. Discutir el programa (complejidad, eficacia, etc.) Hay otra versión mas inteligente en el programa: Smooth_Follow.rbt Detectar y contar rayas negras sobre fondo blanco Idea: Podemos plantearnos el ir detectando rayas negras sobre fondo blanco a cada raya negra, sumamos 1 a un contador.que estaba inicializado a 0.esto lo hacemos en un bucle para un determinado numero de veces.. Implementación: sensor de luz, bucle, sensor en espera, 2 motores, variables, bloque matemático Inicializar variable num_par a 0 (esta variable contara las rayas) Repetir x veces Moverse en línea recta ilimitado Sensor de luz espera una intensidad baja (negro) (por ej. Menor que 50%) Incrementar la variable num_par Parar motores Avanzar un poco (para salir de la línea) x es num_par y sirve para comparar el fin del bucle Fin Repetir 5

6 2.- Utilización del sensor de sonido Project TERECoP Idea: Vamos a utilizar el sonido con una estructura IF, de manera que podamos ir contando el número de veces que ocurre un sonido (por ejemplo un aplauso). Qué hay que hacer? Probar los programas clap_parada1, clap_parada2 y clap_parada3 (este con la colaboración del sensor de contacto). Discutir sobre lo que hacen, que diferencias tienen, como utilizan las estructuras de control (de IF y de LOOP o BUCLE). Como funcionan los display. 2.- Utilización del sensor de ultrasonido Este sensor permite medir distancias (enviando un rayo de ultrasonidos y recibiéndolo. 6

7 Idea: Vamos a utilizar el sensor de ultrasonido para detectar objetos y evitar colisionar con ellos. Qué hay que hacer? Probar los programas obstaculo y lineayobsta. Discutir sobre lo que hacen, que diferencias tienen, como utilizan las estructuras de control (de IF y de LOOP o BUCLE). III Tareas a realizar. 1.- Repasar el funcionamiento de los sensores y sus diferentes maneras de utilización en programas (lectura, espera, IF s y LOOP s). Esto se puede hacer repitiendo, cambiando, mejorando, experimentando a partir de los programas presentados en esta sección. 2.- Cada grupo debe definir su problema de la ruta del autobús o bus route e intentar implementar un programa que pueda solucionar el problema. Aunque el objetivo es tener un programa que permita gestionar completamente todos los subproblemas, puede ser interesante empezar a trabajar cada sub-problema. Una vez que todos los sub-problemas funcionen adecuadamente podemos empezar a pensar en la integración. 7