Robótica para niños y jóvenes

Transcripción

1 Curso presencial Departamento de Electrónica Facultad de Ingeniería

2 Intensidad horaria 44 horas (4 horas por sesión). Horarios Lunes a viernes de 8:00 a.m. a 12:00 p.m. Objetivos General Generar un espacio en el cual niños y jóvenes aprendan a diseñar, programar y poner en marcha un robot móvil, al tiempo que construyen nuevo conocimiento y adquieren habilidades del siglo XXI tales como la comunicación, la capacidad de aprender, la resolución de problemas, la creatividad y habilidades sociales. Específicos Iniciar a los participantes en el mundo de la robótica y la programación. Despertar el interés de nuestros niños y jóvenes por las áreas de la ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas (áreas STEAM). Enseñar a través de la construcción, programación e interacción con robots conceptos, bases teóricas y prácticas de las áreas STEAM. Desarrollar actividades que favorezcan el fortalecimiento de habilidades y competencias del siglo XXI. Fomentar el compañerismo y la convivencia, en un clima de respeto. Proporcionar a los padres una opción de actividades extracurriculares para sus hijos. Propuesta de valor Este curso de robótica busca a través de la construcción y programación de robots generar ambientes de aprendizaje enriquecidos que facilita a los participantes aprender y aplicar una variedad de conceptos de las áreas STEAM. Adicionalmente, se busca fomentar el desarrollo de habilidades y competencias del siglo XXI. Los instructores del programa tienen una amplia experiencia en el aprendizaje basado en proyectos y en el uso de la robótica como una herramienta que favorece los procesos de enseñanza y aprendizaje. También, han realizado actividades de proyectos de aprendizaje tecnológico con niños. Adicionalmente, los participantes tendrán el acompañamiento de estudiantes miembros del Semillero de Robótica de la Facultad de Ingeniería. Dirigido a El curso va dirigido a niñas y niños de bachillerato entre los 11 y 14 años.

3 Requisitos mínimos No se requiere ningún conocimiento previo en electrónica, construcción y programación de robots. Metodología El curso se desarrollará de manera presencial mediante clases teórico-prácticas. Cada sesión incluirá una exposición por parte del instructor complementada con ayudas audiovisuales y el desarrollo de proyectos por parte de los participantes. En el curso los participantes construirán un robot móvil y en cada sesión le agregaran nuevas características o funcionalidades a este robot. El curso finaliza con una demostración de dos retos con el robot construido y programado durante el curso. Presentación del programa En los últimos años ha crecido el interés por el uso de la robótica como una herramienta que favorece los procesos de enseñanza y aprendizaje. Las actividades de robótica permiten que los estudiantes sean protagonistas activos de su propio proceso de aprendizaje y desarrollar en ellos las llamadas habilidades del siglo XXI, como por ejemplo la comunicación, las habilidades sociales, la capacidad de aprender, la resolución de problemas y el pensamiento creativo, divergente y crítico. Una actividad con robots además de ser divertida, permite que los estudiantes aprendan haciendo y den significado a lo aprendido. Los robots proveen al estudiante de un medio tangible y concreto que facilita la comprensión de una variedad de conceptos y fenómenos abstractos. Adicionalmente, los robots le brindan a los estudiantes una realimentación en tiempo real, que los lleva a preguntarse y a indagar porqué el robot no se comporta de la forma deseada o reforzar las acciones correctas. El curso de robótica le brinda a los participantes contextos para construir nuevo conocimiento y fomentar el desarrollo de habilidades. Ofrece oportunidades para el desarrollo de la creatividad individual y colectiva, la espontaneidad, la libertad de opinión a través de proyectos de robótica. Adicionalmente, durante el curso los participantes pueden interactuar con estudiantes de otras instituciones educativas, por lo que es una excelente oportunidad para propiciar el respeto a la identidad de cada niño y contribuir al desarrollo de su personalidad. Contenidos Módulo 1. Introducción a la robótica (4 horas) Concepto de robot, partes de un robot y tipos de robots. Construcción de un robot móvil.

4 Personalización del robot móvil. Módulo 2. Introducción a la programación (4 horas) Microcontroladores. Introducción a la tarjeta Arduino. o Descripción. o Instalación software de programación. o Apropiación del software de programación. Entradas (digital y análogas). Salidas (digitales y PWM). Actividad: Control de luces RGB del robot desde Arduino. Módulo 3. Introducción a la electrónica y mecánica (8 horas) Introducción a motores. Qué es un motor? Tipos de motores: Motores DC. Motores paso a paso. Servomotores. Driver para manejo de motores. Control de los motores del robot móvil desde Arduino. o Control del movimiento del robot por programación. o Retos de control de motores y movimiento. Módulo 4. Introducción a sensores (8 horas) Definición y tipos de sensores Lectura e interpretación de sensores análogos y digitales desde Arduino. o Pulsadores. o Potenciómetro. o Sensor infrarrojo. o Ultrasonido. Reto de uso de sensores y toma de decisiones: o Pulsador, ultrasonido para detección y prevención de colisiones. o Controla automático de encendido de luces. o Seguidor de línea. o Sensor de marcha hacia atrás. Módulo 5. Teleoperación de un robot móvil (8 horas) Control alambrado del robot móvil con pulsadores.

5 o Construcción del control remoto alambrado. Reto de uso de sensores, motores desde control remoto alambrado. Introducción al software de aplicaciones móviles. Diseño de una aplicación móvil para el control del robot móvil. Reto de uso de sensores, motores desde aplicación móvil. Módulo 6. Manipulación de objetos con robots. Montaje práctico. (8 horas) Conceptualización del problema de manipulación de objetos. Fabricación de un montacarga o pinza. Montaje del montacarga en el robot. Control del montacarga o la pinza. Reto de manipulación de objetos. Módulo 7. Competencia (4 horas) Reto 1: Robots autónomos. Reto 2: Competencia colaborativa teleoperada. Este temario puede tener variaciones, siendo una propuesta de capacitación flexible, que busque el máximo desempeño de los alumnos, de acuerdo con las necesidades específicas de los mismos. Conferencistas Ing. Jairo Alberto Hurtado Londoño, PhD. Doctor en Electrónica y Telecomunicaciones del Politécnico Di Torino. Magister en Ingeniería Electrónica e Ingeniero Electrónico de la Pontificia Universidad Javeriana. Profesor asociado del Departamento de Electrónica, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana. Líder del semillero de robótica de la Facultad de Ingeniería. Áreas de interés: Procesamiento de Señales e Imágenes, Tecnologías en Educación, Semillero de Robótica y Nuevas Metodologías en Clase. Candidata a Doctora en Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana. Investigación doctoral en el área de Robótica Educativa.

6 Ing. Flor Ángela Bravo Sánchez, MsC. Doris Rocío García Ávila Magister en Ingeniería Electrónica e Ingeniería Electrónica de la Pontificia Universidad Javeriana. Experiencia en el diseño e implementación de proyectos de robótica educativa. Apoya a los estudiantes de Práctica Social Universitaria de la carrera de Ingeniería Electrónica en el diseño, desarrollo e implementación de proyectos de tecnología para niños. Áreas de interés: Tecnología Educativa, Robótica Educativa, Dramatizaciones con robots actores, Interacción Humano-Robot, y Programación intuitiva. Licenciada en Educación Básica con énfasis en humanidades y lengua castellana de la Pontificia Universidad Javeriana. Apoyo de consejería a estudiantes en la Dirección de carrera de Ingeniería Electrónica de la PUJ Áreas de interés: Educación aplicada y administrativa, Arte, literatura. El comité académico se reserva el derecho de modificar la asignación de conferencistas. Certificación Se otorgará certificación a quién haya asistido por lo menos al 80% de las horas programadas. Nota: Las personas que se inscriban a través de cuenta de cobro recibirán este diploma de asistencia una vez la empresa haya realizado el pago.