UNIDAD DIDÁCTICA: Robótica para 4ºE.S.O.

Transcripción

1 UNIDAD DIDÁCTICA: Robótica para 4ºE.S.O. CURSO DE ROBÓTICA AVANZADA C.E.P. LUISA REVUELTA. CÓRDOBA. AUTOR: Álvaro Olivares Olmedilla PROFESOR DE TECNOLOGÍA DEL I.E.S. TRASSIERRA CÓRDOBA CURSO 2007/08 1 de 10

2 ÍNDICE 1. Objetivos 3 2. Contenidos 3 3. Curso al que va dirigida esta unidad didáctica.3 4. Temporalización.3 5. Metodología Actividades 3 7. Recursos.4 8. Criterios de evaluación Ficha de trabajo para el alumnado 5 a 16 2 de 10

3 UNIDAD DIDÁCTICA DE ROBÓTICA 1) Objetivos Conocer los fundamentos teóricos sobre robótica y sus aplicaciones prácticas. Diseñar, construir y programar dispositivos robóticos para la resolución de problemas tecnológicos sencillos. Participación autónoma y creativa en la realización de las diversas actividades, manteniendo una actitud abierta y crítica en la organización del trabajo individual y colectivo. Valoración de la importancia de trabajar como miembro de un equipo, con actitud de cooperación, tolerancia y solidaridad. 2) Contenidos Conocimiento de las diferencias entre máquina, máquina automática, robot y androide y sus aplicaciones, entre éllas la de domótica. Componentes de un robot: estructura, unidad de control, sensores y actuadores; tipos de éstos. Programación de la unidad de control; manejo del programa Robolab en los distintos niveles de Inventor. Diseño, construcción y programación de robots utilizando los equipos de Robótica de Lego formando grupos de trabajo. 3) Curso: 4º ESO 4) Temporalización: 18 sesiones (6 semanas). 5) Metodología Exposición oral por el profesor para explicar los distintos conceptos que aparecen, combinada con la lectura en voz alta por el alumnado del texto que se les suministre por fotocopias para el estudio teórico de estos contenidos. Trabajado de las actividades que aparecen en la ficha que se adjunta y que se entregará al alumnado, en la que se hallan desde ejercicios de comprensión de textos, hasta ejercicios de construcción y programación. Individualmente o por parejas: búsqueda de información adicional a través de la red, visitando direcciones previamente facilitadas y redactando una tabla-informe resumen de lo encontrado en cada una. En equipos de dos o tres componentes: construcción manual y programación por ordenador de los distintos robots correspondientes a los desafíos que se propongan, experimentando y reajustando los programas correspondientes hasta lograr el mejor grado de eficacia en su funcionamiento; elaboración de informes finales sobre la construcción, programación y resolución de las dificultades encontradas. 6) Recursos Documentación fotocopiada elaborada por el Dpto. Seis equipos de Robótica de Lego y seis ordenadores personales con el sistema operativo Windows y el programa Robolab. Ficha de trabajo para el alumnado. Espacio de trabajo para el montaje y prueba de robots. 7) Criterios de evaluación Que diferencie entre máquinas más o menos simples y sistemas robóticos. Que distinga las partes de un sistema robótico. Que construya robots y los programe con acierto utilizando los recursos puestos a su disposición. Que realice las tareas en equipo con la debida participación, interés, honestidad, respeto, solidaridad y actitud crítica. 3 de 10

4 ROBÓTICA (Cuestionario para cumplimentar por el alumnado a partir de la documentación sobre fundamentos teóricos elaborada por el Dpto. y suministrada por fotocopias) 1) Explica las diferencias que existen entre máquina, máquina automática y robot y pon un ejemplo de cada caso: 2) Escribe debajo de cada una de las fotografías si se trata de un robot o de un androide. 4) Lee con atención cuáles son las cuatro partes fundamentales de las que se compone un robot, observa cada una de las fotografías siguientes y di a qué parte de la arquitectura del robot está asociada: 4 de 10

5 5) Lee la información de que dispones referente a los sensores y, considerando los equipos de robótica de LEGO que estamos utilizando, contesta a las siguientes preguntas: a) Qué tipos de sensores presenta? b) Dónde se conectan los sensores, a las entradas o a las salidas? c) Con qué signos (letras o números) vienen especificadas las entradas? d) Y las salidas? 6) Haz lo mismo con los actuadores: b) Qué tipos de actuadores presenta? c) Dónde se conectan los actuadores, a las entradas o a las salidas? d) Qué número de entradas presenta? e) Qué número de salidas tiene? 7) También sobre los sistemas de control, si bien vamos a utilizar el programa ROBOLAB; para ello, debéis montar un ROBOT MÓVIL que disponga de motor para cada rueda y realizar por orden los ejercicios de programación que a continuación se plantean; después, debéis comentar el comportamiento del robot en cada uno de los casos: Ejercicio nº 1 Arranca Robolab en el nivel INVENTOR 1, copia la siguiente cadena y descárgala en tu robot LEGO. Qué hace el robot con esta orden? 5 de 10

6 Ejercicio nº 2 Ahora con INVENTOR 2. Ejercicio nº 3 Ahora con INVENTOR 3. Ejercicio nº 4 Acopla un sensor de contacto a tu robot móvil; arranca Robolab en el nivel INVENTOR 3, copia la siguiente cadena y descárgala en tu robot LEGO. Qué realiza el robot en este caso? 6 de 10

7 Ejercicio nº 5 Ahora acopla una lámpara a tu robot móvil, arranca Robolab en el nivel INVENTOR 4, copia la siguiente cadena y descárgala en tu robot LEGO. Qué realiza el robot en este caso? Ejercicio nº 6 Ahora acopla el sensor de luz, copia la siguiente cadena y descárgala en tu robot LEGO. Y en este caso qué hace tu robot? Ejercicio nº 7 (Para NXT) Ahora acopla el sensor de ultrasonidos, copia la siguiente cadena y descárgala en tu robot LEGO. 8) Contesta a las siguientes preguntas: f) Cómo se transmite la información del ordenador del programador al robot? g) Si no es por cable con qué tipo de ondas? h) Cómo es la transmisión de esas ondas, a larga o corta distancia? 7 de 10

8 9) Ahora ya estás en disposición de llevar a cabo los cuatro siguientes desafíos. Desafío nº 1: Robot Rodeo. Álvaro Olivares Olmedilla. I.E.S. Trassierra. Córdoba. Debes elaborar un móvil motorizado que dé una vuelta alrededor de la caja del equipo robótico. Pista: para la realización del robot rodeo se recomienda dotar al robot con dos motores y no se utilizará ningún sensor. Dibuja aquí el programa correspondiente a este desafío, explícalo e indica el nivel Inventor utilizado: NIVEL INVENTOR Nº EXPLICACIÓN: Desafío nº 2: Seguidor de líneas. Debes elaborar un robot que sea capaz de desplazarse sobre una línea dibujada en el suelo a modo de circuito cerrado. Pista: para la elaboración de este desafío se recomienda utilizar dos motores y el sensor de luz. Dibuja aquí el programa correspondiente a este desafío, explícalo e indica el nivel Inventor utilizado: NIVEL INVENTOR Nº EXPLICACIÓN: Desafío nº 3: Vagabundo. Debes construir un vehículo capaz de desplazarse evitando obstáculos. Cuando choque debe retroceder y girar. Pista: el robot debe estar dotado de dos motores y de dos sensores de contacto que le permitan detectar las colisiones y actuar en consecuencia. Dibuja aquí el programa correspondiente a este desafío, explícalo e indica el nivel de Robolab utilizado: 8 de 10

9 NIVEL INVENTOR Nº EXPLICACIÓN: Desafío nº 4: Robot Palmero. Debes programar un robot que se desplace en línea recta y que cuando detecte una palmada, se ponga a girar hasta que suene otra palmada. Pista: el robot debe estar dotado de dos motores y de un sensor de sonido. Dibuja aquí el programa correspondiente a este desafío, explícalo e indica el nivel Inventor utilizado: NIVEL INVENTOR Nº EXPLICACIÓN: Desafío nº 5: Robot Perrito. Debes programar un robot que se mantenga una distancia constante respecto de un objeto o no desplazarse. Pista: el robot debe estar dotado de dos motores, de un sensor de ultrasonidos y debes utilizar contenedores de datos en el programa que elabores. Dibuja en el cuadro siguiente el programa correspondiente a este desafío, explícalo e indica el nivel Inventor utilizado: 9 de 10

10 NIVEL INVENTOR Nº EXPLICACIÓN: 10) Domótica. Tras leer la documentación de que dispones sobre este tema, contesta a las siguientes preguntas: a. A qué se llama Domótica? b. Qué dispositivos son necesarios para detectar, tratar la información y poner en marcha las distintas acciones? c. Observa el dibujo de la página 2 y explica cómo se podría controlar la humedad de un jardín y qué acción se llevaría a cabo. d. Observa el dibujo de la pregunta anterior y explica cómo se podría controlar la presencia de un ladrón en un jardín y qué acción se llevaría a cabo. e. Observa el dibujo y explica cómo se podrían elevar o bajar las persianas según la cantidad de luz detectada. NOMBRE: 4ºE.S.O.- FECHA DE ENTREGA: FIRMA: 10 de 10