En informática, un emulador es un software que permite ejecutar programas de ordenador en una plataforma (arquitectura hardware o sistema operativo) diferente de la cual fueron escritos originalmente. A diferencia de un simulador, que sólo trata de reproducir el comportamiento del programa, un emulador trata de modelar de forma precisa el dispositivo que se está emulando.
Un uso popular de los emuladores es el de imitar la experiencia de los videojuegos de máquinas recreativas o videoconsolas en sistemas operativos como Linux, Mac OS X o Microsoft Windows, o el poder ser jugados en otras videoconsolas. La emulación de videojuegos de sistemas antiguos (abandonware) en las modernas computadoras personales y videoconsolas de hoy día resulta generalmente más cómodo y práctico que en los dispositivos originales. Sin embargo, puede ser requerido a los creadores de emuladores una licencia de software para escribir programas originales que dupliquen la funcionabilidad de la ROM y BIOS del hardware original, lo que comúnmente se conoce como high-level emulation o emulación de alto nivel.
En sentido teórico, la tesis de Church-Turing implica que cualquier ambiente funcional puede ser emulado dentro de cualquier otro. En la práctica, esto puede resultar realmente difícil, particularmente cuando el comportamiento exacto del sistema emulado no está documentado y debe ser deducido mediante ingeniería inversa. Tampoco se habla en la tesis sobre las diferencias en sincronización; si el emulador no actúa tan rápidamente como el hardware original, el software de emulación va a ir más lento que si fuese el hardware original
Los desarrolladores de programas para máquinas con sistemas computarizados y consolas de videojuego comúnmente utilizan emuladores especialmente exactos llamados simuladores antes de ejecutarlos en el equipo real. Esto permite que el programa pueda ser producido y probado antes de que la versión final del equipo para el cual se está desarrollando sea producida en grandes cantidades, de esta forma puede ser probado sin tener que copiar el programa en el equipo, de modo que puedan ser eliminados errores en un nivel bajo sin tener los efectos colaterales de un depurador
En la educación la simulación es utilizada debido a su interactividad, ya que mediante esta el alumno puede experimentar diferentes situación que lo coloca como un alumno activo. La educación debe de innovar constantemente su modo de transmitir el conocimiento y las tecnologías nos brinda la oportunidad de innovar.
Una de las preocupaciones constantes de los centros de estudios medio superiores es estar a la vanguardia en los métodos de enseñanza y ofrecer oportunidades de prácticas innovadoras que apoyen la preparación de sus estudiantes para su futura vida laboral. El desarrollo tecnológico continuo que las organizaciones viven, particularmente en las áreas de almacenamiento de información, recuperación y comunicación, altera la manera de enseñar y, por supuesto, de aprender.
Por eso, la enseñanza dentro de las universidades debe permanecer también en constante actualización y así estar acorde con lo que en la "vida real" se utiliza. La incorporación de sistemas expertos como la simulación a los programas de estudio darán una ventaja competitiva a los estudiantes: capacitación en el manejo de sistemas expertos. Esta ventaja les permite estar mejor adaptados al medio laboral que utiliza estos sistemas en sus actividades cotidianas, es decir, la brecha entre enseñanza y vida laboral será cada vez menor.
Mientras que los modelos representan la realidad, la simulación la imita mediante tres tipos de modelos: el icónico, el análogo o el simbólico.
La simulación icónica consiste en la observación de la conducta de una entidad real o modelada, en un medio ambiente modelado. Esta simulación ayuda a probar sistemas y procesos físicos complejos, tales como las propiedades de un avión o el comportamiento de un rascacielos durante un sismo. Pueden llevarse a cabo experimentos variando las propiedades, ya sea de la aeronave o del sismo y observar los efectos que tales cambios inciden en la conducta simulada, sin tener que sufrir los costos de esta experimentación. El aprendizaje de un estudiante de ingeniería civil aumenta considerablemente con la experimentación de sus propios cálculos estructurales de un edificio, ya que puede observar la conducta de ese edificio y encontrar y corregir las fallas en sus cálculos, sin tener que vivir realmente la experiencia, que resultaría muy costosa y altamente desmotivadora.
Para un estudiante de ciencias económicas es muy útil contar con un sistema de simulación analógica, pues podría, por ejemplo, experimentar y observar los efectos en la economía de un país, tales como la devaluación, moficaciones en la liquidez, tasas de interés, etc. Tuban, en su libro Decisión Support Systems and Intelligent Systems, destaca entre las principales ventajas de un sistema de modelación y planeación financiera, la generación de los reportes financieros, pronóstico, análisis de sensibilidad, la facilidad de aprender y construcción de muchas rutinas estadísticas. Así, un estudiante puede experimentar y observar distintos escenarios y contribuir a su proceso de aprendizaje para la toma de decisiones.
Finalmente, la simulación simbólica se ha desarrollado mucho últimamente, permitiendo generar modelos visuales del flujo del tránsito urbano, las operaciones múltiples de una planta, las corridas de producción, etc. Este esquema sirve para desarrollar en el estudiante de, por ejemplo, ingeniería de calidad o manufactura un grado de expertise inmejorable a muy bajo costo y un riesgo mínimo, si se compara al nivel de riesgo que tendría que pagar si entra a trabajar en una planta sin ningún conocimiento real u orientación sobre el manejo de la producción.
Utilización del programa (Stagecast creador) para el problema planteado en la sesión.
El primer paso fue la instalación del programa stagecast creador, después leí el tutorial (Learn Creador) para aprender su uso y tener un nivel básico. Posteriormente utilize la opcion create a Sim , primero coloque la estrella verde en la pantalla(actor) y luego programe su primera regla, la cual fue moverse en línea recta hacia la derecha , utilizando por supuesto el play y el stop , para que ejecute la regla , antes la grave. Posteriormente coloque en su trayecto una segunda estrella amarilla , la cual detuvo su desplazamiento pues esto no lo observaba la regla , por lo que se genero una segunda regla en la cual le permitiera saltar la estrella amarilla , se ejecutó esta y luego coloque la estrella roja arriba de la amarilla y volvió a detenerse la estrella verde , generamos una tercera regla para que pudiera saltar ambas estrellas. Luego hizè que la estrella amarilla se desplazara hacia arriba y hacia abajo colocandole obstáculos y generando nuevas reglas , es importante mencionar que el programa solo permite 10 reglas .
CONCLUSION
La incorporación de sistemas inteligentes en la enseñanza disminuirá la brecha entre la teoría académica y la práctica laboral, facilitando el aprendizaje del estudiante y reduciendo el tiempo de poner en práctica lo que ha aprendido en el estudio.
Es importante el conocimiento de esta herramienta en el proceso enseñanza aprendizaje por una educación de mayor calidad y acorde con los nuevos tiempos. En forma personal fue una gran experiencia, la cual aplicare a la brevedad.
http://contexto-educativo.com.ar/2001/3/nota-07.htm
http://hoylauniversidad.unc.edu.ar/portada/notas/archivo/040311simulacioninternaci.htms
http://es.wikipedia.org/wiki/emulador
antonvanantonvan.
MARTIN SASTRE MARTINEZ.
martes, 24 de abril de 2007
martes, 17 de abril de 2007
DIFERENCIAS ENTRE ROBOTICA PEDAGOGICA Y ROBOTICA EDUCATIVA
DIFERENCIA ENTRE ROBOTICA PEDAGOGICA Y ROBOTICA EDUCATIVA..
La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.
Un Robot es un dispositivo generalmente mecánico, que desempeña tareas automáticamente, ya sea de acuerdo a supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales, utilizando técnicas de inteligencia artificial. Generalmente estas tareas reemplazan, asemejan o extienden el trabajo humano, como ensamble en líneas de manufactura, manipulación de objetos pesados o peligrosos, trabajo en el espacio, etc.
Un Robot también se puede definir como una entidad hecha por el hombre con un cuerpo y una conexión de retroalimentación inteligente entre el sentido y la acción (no bajo la acción directa del control humano). Usualmente, la inteligencia es una computadora o un microcontrolador ejecutando un programa. Sin embargo, se ha avanzado mucho en el campo de los Robots con inteligencia alambica. Las acciones de este tipo de Robots son generalmente llevadas a cabo por motores o actuadores que mueven extremidades o impulsan al Robot.
Esta definición está muy abierta, ya que hasta una secadora de cabello satisface este criterio. Por lo tanto, los robotistas han extendido la definición añadiendo el criterio de que los Robots deben ser entidades que lleven a cabo más de una acción. Por lo tanto, las secadoras de cabello y entidades similares de una sola función son reducidas a una Control de problemas.
Así mismo, el término Robot ha sido utilizado como un término general que define a un hombre mecánico o autómata, que imita a un animal ya sea real o imaginario, pero se ha venido aplicado a muchas máquinas que reemplazan directamente a un humano o animal en el trabajo o el juego. Esta definición podría implicar que un Robot es una forma de biomimetismo
Robótica Pedagógica.
. La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado, lo cual asegura el diseño y experimentación, de un conjunto de situaciones didácticas que permiten a los estudiantes construir su propio conocimiento.
La robótica pedagógica por tanto, se inscribe, en las teorías cognitivitas de la enseñanza y del aprendizaje. Este se estudia en tanto que el proceso de construcción es doblemente activo. Por una parte, demanda en el estudiante, una mayor actividad de carácter intelectual; y por otra, pone en juego todas sus característica sensoriales.
Asimismo, en este proceso de construcción el error es mirado como factor importante de aprendizaje, pues la equivocación invita al estudiante a motivarse a probar distintas alternativas de solución.
De aquí que algunas de las principales bondades de la robótica pedagógica, sean las siguientes:(VENTAJAS)
Integración de distintas áreas del conocimiento
Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a loabstracto
Apropiación del lenguaje gráfico, como si se tratara del lenguaje matemático
Operación y control de distintas variables de manera sincrónica
Desarrollo de un pensamiento sistémico
Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica
Creación de entornos de aprendizaje
Aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelamiento matemático.
DESVENTAJAS.
Requiere de capacitación continua y actualizaciones
Personal Capacitado en la integración del robot.
ACERCA DE LOS MODELOS PEDAGÓGICOS PARA AMBIENTES DE APRENDIZAJE CON ROBÓTICA PEDAGÓGICADiseñar y llevar a cabo un modelo pedagógico, es un proceso que consiste en elegir argumentadamente una serie de principios que permitan sustentar la forma en que se lleva a cabo el proceso de enseñanza aprendizaje. En este proceso se identifican 3 grandes elementos que interactúan entre si: los estudiantes, los profesores y los contenidos, por tanto es necesario definir el rol de cada uno de estos elementos y las relaciones que se establecen entre ellos (profesor-estudiante, profesor-contenidos y estudiante-contenidos).
En este estudio de los modelos pedagógicos se puede resumir que éstos deben ofrecer información sustentada que permita responder cuatro preguntas básicas: Qué se debe enseñar, Cuándo enseñar, Cómo enseñar, qué, cuándo y cómo evaluar (Coll 1991).
DESVENTAJAS.
Requiere de capacitación continua y actualizaciones
Personal Capacitado en la integración del robot.
Robótica Educativa
Robótica Educativa significa poner al alcance de los alumnos(as) las herramientas necesarias para que desarrollen dispositivos externos a la computadora, controlados por ésta, a través de un interfaz
Cuando hablamos de robótica educativa, nos referimos a que sean los propios alumnos los que construyan sus modelos, y los hagan funcionar
Así, la Robótica utilizada como herramienta para actividades educacionales apoyando a los procesos de aprendizaje, presenta múltiples ventajas pedagógicas, enmarcada en el modelo constructivista, y se perfila como un potente aporte a los procesos de formación escolar y universitaria. “Existen cientos de productos a precios accesibles para las instituciones, tenemos infinitos desafíos y proyectos para desarrollar, y alumnos que siempre soñaron con tener robots construidos por ellos mismos. ¿Qué esperamos?”, concluye Andrada.Ventajas de la Robótica Educativa:- El alumno ingresa a la ciencia por la puerta de la experimentación práctica, al encuentro con complejos principios físicos y su aplicación. Además de provocar una inquietud por el razonamiento científico.- Estimula la imaginación y creatividad al diseñar y rediseñar cada día nuevas aplicaciones.- Desarrollo de la concentración y habilidades manuales.- Consolidación de los contenidos teóricos con desarrollo de experimentos prácticos. Esto es importante sobre todo en edades donde el pensamiento abstracto aún no está completamente desarrollado. El alumno comprende qué le han enseñando en clases.- Desarrollo del trabajo en equipo y liderazgo, manejo de conflictos, habilidades comunicacionales y aptitudes orientadas al logro de objetivos: perseverancia, paciencia, flexibilidad, tesón.- Satisfacción del alumno frente a su proceso de aprendizaje al obtener logros rápidos y concretos. Desafíos de corto plazo.
DESARROLLO DE ENTORNOS DE APRENDIZAJE.
Esta propuesta permite que la comprensión de los alumnos que se genera por el uso de este material, coadyuva a la producción del conocimiento interactivo y crítico, que es la base fundamental para mejorar las relaciones entre los miembros de una sociedad y el desarrollo de una conciencia crítica y proactiva, como persona y en sus relaciones con los demás. :
Motivación sobre la actividad.
Se realizará una primera sesión inicial con contenido motivacional e importante, dimensión diagnóstica que ayude a impulsar la actividad y a conocer el punto de partida de los alumnos de cada grupo – clase antes de abordar este proyecto.
Esta sesión consistirá en informar las estrategias para la implementación y puesta en marcha del proyecto con los alumnos, donde se expongan los conocimientos previos de los mismos. Como la importancia de los principios de mecánica simple, asignar roles y llevar una bitácora (diario) que cada integrante se recomienda tener, el inventario y la identificación de piezas, como el manejo del software de control.
Exploración del material Lego.
Se analizará el material Lego hardware: Interfaces, conectores cableado, los maletines compuestos en dos grupos y organizados por códigos: 9701, compuesto por dos maletines de color rojo que están compuesto dos bandejas que contienen los ladrillos de color rojo y el otro de color negro, en ambos podemos construir siete proyectos debidamente documentados, contando con la guía del docente y otra del alumno. Este maletín 9701 tiene un software de control llamado Control Lab v.2.0, compatible al DOS 6.22 y trabaja hasta con la versión 98 del Windows.
La utilización de estos materiales constan de tres fases :
Exploración .- Consiste en el reconocimiento del material (Maletines , manuales), En esta etapa se realiza el inventario.[1]
Investigación .- Una vez planteado el problema por parte del docente el educando en forma grupal o individual , propondrá sus propias ideas (Lluvias de ideas)
Solución de problemas.- Consiste en el desarrollo y construcción del material, debe de tenerse en cuenta la funcionalidad, explicación, objetivos y conclusiones de los grupos.
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[1] Figura 13: LEGO Dacta. Guía de Proyectos del Maestro ControlLab. Traducción de Lydia León Madero. Lima: IBM, 1996.
Adaptación y diseño del proyecto.
El material esta diseñado para trabajar en grupos de 4 o 5 alumnos y entre las múltiples posibilidades a la hora de disponer del modelo y el tipo de proyecto que permita aplicar las propuestas, decidieron inicialmente la construcción de un invernadero, luego otro grupo propuso el auto futurista, finalmente la mayoría propuso la construcción del brazo de un robot y de la faja transportadora.
Luego nos encontramos con la opción más laboriosa y extensa, que es la construcción del brazo del robot .Cada alumno cumple una función en grupo, por ello se van viendo los resultados mediante la valoración que realiza el grupo y con la mediación del profesor, cada integrante tiene un diario o cuaderno de proyecto, que va registrando en forma cronológica los avances, problemas y alternativas de solución que propongan.
Diseño de un Brazo Mecánico
Se verán distintos bosquejos por Internet y en la biblioteca para tener un alcance de lo que es diseñar el brazo de un robot a sí mismo de la utilidad e impactos como repercusiones en el ámbito laboral, etc. Inmediatamente se procederá a la construcción del brazo robot. Si bien los bosquejos presentados corresponden a un modelo de brazo complejo, este puede ser adaptado de acuerdo a las posibilidades que ofrece la escuela a los educandos.
Es muy importante el uso de materiales livianos para la construcción de un brazo mecánico, ya que todo peso adicional redundará en una complejidad mecánica debido a que obligará a utilizar motores de mayor potencia. Un buen material es el aluminio ya que es fácil de conseguir, relativamente económico y sobre todo extremadamente liviano en comparación con otros materiales. Construcción de la faja trasportadora y el brazo del robot.
Antes de realizar todo proceso de construcción debemos de inventariar e identificar cada uno de los maletines que se van a utilizar, se recomienda grupos de 3 por cada maletín y cada uno cumple tres o hasta cuatro funciones por equipos: Tenemos a un coordinador, programador, logística y decorador, al inicio como al final de clase con el uso de material Lego. Se deberá inventariar los maletines, por un espacio de hasta 15 minutos.
Se inicia la construcción de la faja transportadora que consiste en trasladar los objetos denominados adoquines de dos colores amarillo y azul, que son fichas de ladrillos Lego. En esta etapa los alumnos utilizan diversos tipos de ladrillos y conectores que se irán construyendo durante las siguientes semanas de trabajo.
Manejo y conexión de interfaces.-
Otro material que se utiliza en los materiales Lego, son las interfaces que permiten interactuar con el estudiante y el ordenador mediante las órdenes o retos que se le indicarán en cada sesión de clase. El denominado software de control: Control Lab y Robot Lab. Estos programas utilizan interfaces especiales que permiten controlar al robot Inicio de la programación.-
Existen varias formas de trabajar con este material concreto, primero utilizamos la interfase análoga 9752, que permite demostrar que nuestro robot cumple en la construcción con los principios de mecánica simple, determinando lo funcional que este resultado puede ser. Analizamos el proceso de acuerdo a los retos del día, esto se realiza con la intención de motivar a los grupos a cumplir con los objetivos del curso.
Manejo operativo del software.-
-Control Lab: Algunas primitivas del software que estaremos utilizando en el presente proyecto son[1]:
Esperahasta
Dile
Para
Fpotencia
Fderecha / fizquierda
De acuerdo a las instrucciones relacionadas al brazo del robot son:
Objetivo : Diseñar y construir un modelo de brazo del robot que sirva para mover objetos que son proporcionados por la faja trasportadora y trasladarlo de acuerdo al producto (color).
1. Controlar directamente el brazo desde la página de proyecto utilizando botones y líneas de instrucción.
2. Mover el brazo del robot a la izquierda y a la derecha( Un botón para cada movimiento)
3. Abrir y cerrar la mordaza(Un botón para cada movimiento)
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[1] LEGO Dacta. Guía de Proyectos del Maestro ControlLab. Traducción de Lydia León Madero. Lima: IBM, 1996.
Faja transportadora
Objetivo: Programar la faja trasportadora para que traslade diversos productos, detectando mediante un sensor de luz que pueda contar y clasificar diferentes objetos.
· Arrancar el motor de la banda transportadora
· Desplegar en una caja de monitor de la página de proyecto la lectura del sensor de luz.
· Avisar cuando se detecte un bloque amarillo en un lote de bloques azules y detener la banda.
· Volver a arrancar si el bloque amarillo se retira con la mano.
Un comando que se debe de utilizar para la presente prueba es:
Esperahasta [luz5 >60]
Tono 78 20
Espere hasta que salga un bloque de color claro y active una alarma sonora mediante el generador de sonido de la computadora.
Programación con Código RCX
-Robot LAB.
El programa Robot Lab. Es un software de control cuya representación es iconográfica, basado en LabView™[1], una empresa líder en el desarrollo de software para la medición y el control desarrollado por Nacional Instruments. Está representado en un ladrillo programable RCX que contiene 3 puertos de entrada descritos con números(1,2,3) que se utiliza para los sensores y tres puertos de salidas representada con letras (A, B, C). [2]
Código RCX
· Diseñado para no programadores (niños, adolescentes)
· Bloques básicos que se conectan
· Visual: intuitivo, fácil, . . .
· Muy limitado
· No es software libre
Fortalezas de código RCX
ü Trabaja con variables (Sección del investigador)
ü Fácil de interpretar.
ü Visualmente muy bueno para empezar
ü Es factible, para programar proyectos complejos.
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[1] www.lego.com/dacta/
[2]LEGO Dacta. Sistemas Inicial RobotLab. 1ra. Edición. DK- 7190 Billund: Lego Group, 1999.
Tiempo: 60 horas, divididas en distintas sesiones de tres horas cada una, de acuerdo a las necesidades de los equipos que forman el grupo..
CONCLUSION: La utilización de la robótica como herramienta de aprendizaje, es generar un nuevo ambiente de aprendizaje, que le permita a la educación elevar su calidad y fortalecer la construcción del conocimiento.
ATENTAMENTE.
MARTIN SASTRE MARTINEZ.
GRUPO 8 SEDE TABASCO.
La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.
Un Robot es un dispositivo generalmente mecánico, que desempeña tareas automáticamente, ya sea de acuerdo a supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales, utilizando técnicas de inteligencia artificial. Generalmente estas tareas reemplazan, asemejan o extienden el trabajo humano, como ensamble en líneas de manufactura, manipulación de objetos pesados o peligrosos, trabajo en el espacio, etc.
Un Robot también se puede definir como una entidad hecha por el hombre con un cuerpo y una conexión de retroalimentación inteligente entre el sentido y la acción (no bajo la acción directa del control humano). Usualmente, la inteligencia es una computadora o un microcontrolador ejecutando un programa. Sin embargo, se ha avanzado mucho en el campo de los Robots con inteligencia alambica. Las acciones de este tipo de Robots son generalmente llevadas a cabo por motores o actuadores que mueven extremidades o impulsan al Robot.
Esta definición está muy abierta, ya que hasta una secadora de cabello satisface este criterio. Por lo tanto, los robotistas han extendido la definición añadiendo el criterio de que los Robots deben ser entidades que lleven a cabo más de una acción. Por lo tanto, las secadoras de cabello y entidades similares de una sola función son reducidas a una Control de problemas.
Así mismo, el término Robot ha sido utilizado como un término general que define a un hombre mecánico o autómata, que imita a un animal ya sea real o imaginario, pero se ha venido aplicado a muchas máquinas que reemplazan directamente a un humano o animal en el trabajo o el juego. Esta definición podría implicar que un Robot es una forma de biomimetismo
Robótica Pedagógica.
. La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado, lo cual asegura el diseño y experimentación, de un conjunto de situaciones didácticas que permiten a los estudiantes construir su propio conocimiento.
La robótica pedagógica por tanto, se inscribe, en las teorías cognitivitas de la enseñanza y del aprendizaje. Este se estudia en tanto que el proceso de construcción es doblemente activo. Por una parte, demanda en el estudiante, una mayor actividad de carácter intelectual; y por otra, pone en juego todas sus característica sensoriales.
Asimismo, en este proceso de construcción el error es mirado como factor importante de aprendizaje, pues la equivocación invita al estudiante a motivarse a probar distintas alternativas de solución.
De aquí que algunas de las principales bondades de la robótica pedagógica, sean las siguientes:(VENTAJAS)
Integración de distintas áreas del conocimiento
Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a loabstracto
Apropiación del lenguaje gráfico, como si se tratara del lenguaje matemático
Operación y control de distintas variables de manera sincrónica
Desarrollo de un pensamiento sistémico
Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica
Creación de entornos de aprendizaje
Aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelamiento matemático.
DESVENTAJAS.
Requiere de capacitación continua y actualizaciones
Personal Capacitado en la integración del robot.
ACERCA DE LOS MODELOS PEDAGÓGICOS PARA AMBIENTES DE APRENDIZAJE CON ROBÓTICA PEDAGÓGICADiseñar y llevar a cabo un modelo pedagógico, es un proceso que consiste en elegir argumentadamente una serie de principios que permitan sustentar la forma en que se lleva a cabo el proceso de enseñanza aprendizaje. En este proceso se identifican 3 grandes elementos que interactúan entre si: los estudiantes, los profesores y los contenidos, por tanto es necesario definir el rol de cada uno de estos elementos y las relaciones que se establecen entre ellos (profesor-estudiante, profesor-contenidos y estudiante-contenidos).
En este estudio de los modelos pedagógicos se puede resumir que éstos deben ofrecer información sustentada que permita responder cuatro preguntas básicas: Qué se debe enseñar, Cuándo enseñar, Cómo enseñar, qué, cuándo y cómo evaluar (Coll 1991).
DESVENTAJAS.
Requiere de capacitación continua y actualizaciones
Personal Capacitado en la integración del robot.
Robótica Educativa
Robótica Educativa significa poner al alcance de los alumnos(as) las herramientas necesarias para que desarrollen dispositivos externos a la computadora, controlados por ésta, a través de un interfaz
Cuando hablamos de robótica educativa, nos referimos a que sean los propios alumnos los que construyan sus modelos, y los hagan funcionar
Así, la Robótica utilizada como herramienta para actividades educacionales apoyando a los procesos de aprendizaje, presenta múltiples ventajas pedagógicas, enmarcada en el modelo constructivista, y se perfila como un potente aporte a los procesos de formación escolar y universitaria. “Existen cientos de productos a precios accesibles para las instituciones, tenemos infinitos desafíos y proyectos para desarrollar, y alumnos que siempre soñaron con tener robots construidos por ellos mismos. ¿Qué esperamos?”, concluye Andrada.Ventajas de la Robótica Educativa:- El alumno ingresa a la ciencia por la puerta de la experimentación práctica, al encuentro con complejos principios físicos y su aplicación. Además de provocar una inquietud por el razonamiento científico.- Estimula la imaginación y creatividad al diseñar y rediseñar cada día nuevas aplicaciones.- Desarrollo de la concentración y habilidades manuales.- Consolidación de los contenidos teóricos con desarrollo de experimentos prácticos. Esto es importante sobre todo en edades donde el pensamiento abstracto aún no está completamente desarrollado. El alumno comprende qué le han enseñando en clases.- Desarrollo del trabajo en equipo y liderazgo, manejo de conflictos, habilidades comunicacionales y aptitudes orientadas al logro de objetivos: perseverancia, paciencia, flexibilidad, tesón.- Satisfacción del alumno frente a su proceso de aprendizaje al obtener logros rápidos y concretos. Desafíos de corto plazo.
DESARROLLO DE ENTORNOS DE APRENDIZAJE.
Esta propuesta permite que la comprensión de los alumnos que se genera por el uso de este material, coadyuva a la producción del conocimiento interactivo y crítico, que es la base fundamental para mejorar las relaciones entre los miembros de una sociedad y el desarrollo de una conciencia crítica y proactiva, como persona y en sus relaciones con los demás. :
Motivación sobre la actividad.
Se realizará una primera sesión inicial con contenido motivacional e importante, dimensión diagnóstica que ayude a impulsar la actividad y a conocer el punto de partida de los alumnos de cada grupo – clase antes de abordar este proyecto.
Esta sesión consistirá en informar las estrategias para la implementación y puesta en marcha del proyecto con los alumnos, donde se expongan los conocimientos previos de los mismos. Como la importancia de los principios de mecánica simple, asignar roles y llevar una bitácora (diario) que cada integrante se recomienda tener, el inventario y la identificación de piezas, como el manejo del software de control.
Exploración del material Lego.
Se analizará el material Lego hardware: Interfaces, conectores cableado, los maletines compuestos en dos grupos y organizados por códigos: 9701, compuesto por dos maletines de color rojo que están compuesto dos bandejas que contienen los ladrillos de color rojo y el otro de color negro, en ambos podemos construir siete proyectos debidamente documentados, contando con la guía del docente y otra del alumno. Este maletín 9701 tiene un software de control llamado Control Lab v.2.0, compatible al DOS 6.22 y trabaja hasta con la versión 98 del Windows.
La utilización de estos materiales constan de tres fases :
Exploración .- Consiste en el reconocimiento del material (Maletines , manuales), En esta etapa se realiza el inventario.[1]
Investigación .- Una vez planteado el problema por parte del docente el educando en forma grupal o individual , propondrá sus propias ideas (Lluvias de ideas)
Solución de problemas.- Consiste en el desarrollo y construcción del material, debe de tenerse en cuenta la funcionalidad, explicación, objetivos y conclusiones de los grupos.
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[1] Figura 13: LEGO Dacta. Guía de Proyectos del Maestro ControlLab. Traducción de Lydia León Madero. Lima: IBM, 1996.
Adaptación y diseño del proyecto.
El material esta diseñado para trabajar en grupos de 4 o 5 alumnos y entre las múltiples posibilidades a la hora de disponer del modelo y el tipo de proyecto que permita aplicar las propuestas, decidieron inicialmente la construcción de un invernadero, luego otro grupo propuso el auto futurista, finalmente la mayoría propuso la construcción del brazo de un robot y de la faja transportadora.
Luego nos encontramos con la opción más laboriosa y extensa, que es la construcción del brazo del robot .Cada alumno cumple una función en grupo, por ello se van viendo los resultados mediante la valoración que realiza el grupo y con la mediación del profesor, cada integrante tiene un diario o cuaderno de proyecto, que va registrando en forma cronológica los avances, problemas y alternativas de solución que propongan.
Diseño de un Brazo Mecánico
Se verán distintos bosquejos por Internet y en la biblioteca para tener un alcance de lo que es diseñar el brazo de un robot a sí mismo de la utilidad e impactos como repercusiones en el ámbito laboral, etc. Inmediatamente se procederá a la construcción del brazo robot. Si bien los bosquejos presentados corresponden a un modelo de brazo complejo, este puede ser adaptado de acuerdo a las posibilidades que ofrece la escuela a los educandos.
Es muy importante el uso de materiales livianos para la construcción de un brazo mecánico, ya que todo peso adicional redundará en una complejidad mecánica debido a que obligará a utilizar motores de mayor potencia. Un buen material es el aluminio ya que es fácil de conseguir, relativamente económico y sobre todo extremadamente liviano en comparación con otros materiales. Construcción de la faja trasportadora y el brazo del robot.
Antes de realizar todo proceso de construcción debemos de inventariar e identificar cada uno de los maletines que se van a utilizar, se recomienda grupos de 3 por cada maletín y cada uno cumple tres o hasta cuatro funciones por equipos: Tenemos a un coordinador, programador, logística y decorador, al inicio como al final de clase con el uso de material Lego. Se deberá inventariar los maletines, por un espacio de hasta 15 minutos.
Se inicia la construcción de la faja transportadora que consiste en trasladar los objetos denominados adoquines de dos colores amarillo y azul, que son fichas de ladrillos Lego. En esta etapa los alumnos utilizan diversos tipos de ladrillos y conectores que se irán construyendo durante las siguientes semanas de trabajo.
Manejo y conexión de interfaces.-
Otro material que se utiliza en los materiales Lego, son las interfaces que permiten interactuar con el estudiante y el ordenador mediante las órdenes o retos que se le indicarán en cada sesión de clase. El denominado software de control: Control Lab y Robot Lab. Estos programas utilizan interfaces especiales que permiten controlar al robot Inicio de la programación.-
Existen varias formas de trabajar con este material concreto, primero utilizamos la interfase análoga 9752, que permite demostrar que nuestro robot cumple en la construcción con los principios de mecánica simple, determinando lo funcional que este resultado puede ser. Analizamos el proceso de acuerdo a los retos del día, esto se realiza con la intención de motivar a los grupos a cumplir con los objetivos del curso.
Manejo operativo del software.-
-Control Lab: Algunas primitivas del software que estaremos utilizando en el presente proyecto son[1]:
Esperahasta
Dile
Para
Fpotencia
Fderecha / fizquierda
De acuerdo a las instrucciones relacionadas al brazo del robot son:
Objetivo : Diseñar y construir un modelo de brazo del robot que sirva para mover objetos que son proporcionados por la faja trasportadora y trasladarlo de acuerdo al producto (color).
1. Controlar directamente el brazo desde la página de proyecto utilizando botones y líneas de instrucción.
2. Mover el brazo del robot a la izquierda y a la derecha( Un botón para cada movimiento)
3. Abrir y cerrar la mordaza(Un botón para cada movimiento)
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[1] LEGO Dacta. Guía de Proyectos del Maestro ControlLab. Traducción de Lydia León Madero. Lima: IBM, 1996.
Faja transportadora
Objetivo: Programar la faja trasportadora para que traslade diversos productos, detectando mediante un sensor de luz que pueda contar y clasificar diferentes objetos.
· Arrancar el motor de la banda transportadora
· Desplegar en una caja de monitor de la página de proyecto la lectura del sensor de luz.
· Avisar cuando se detecte un bloque amarillo en un lote de bloques azules y detener la banda.
· Volver a arrancar si el bloque amarillo se retira con la mano.
Un comando que se debe de utilizar para la presente prueba es:
Esperahasta [luz5 >60]
Tono 78 20
Espere hasta que salga un bloque de color claro y active una alarma sonora mediante el generador de sonido de la computadora.
Programación con Código RCX
-Robot LAB.
El programa Robot Lab. Es un software de control cuya representación es iconográfica, basado en LabView™[1], una empresa líder en el desarrollo de software para la medición y el control desarrollado por Nacional Instruments. Está representado en un ladrillo programable RCX que contiene 3 puertos de entrada descritos con números(1,2,3) que se utiliza para los sensores y tres puertos de salidas representada con letras (A, B, C). [2]
Código RCX
· Diseñado para no programadores (niños, adolescentes)
· Bloques básicos que se conectan
· Visual: intuitivo, fácil, . . .
· Muy limitado
· No es software libre
Fortalezas de código RCX
ü Trabaja con variables (Sección del investigador)
ü Fácil de interpretar.
ü Visualmente muy bueno para empezar
ü Es factible, para programar proyectos complejos.
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[1] www.lego.com/dacta/
[2]LEGO Dacta. Sistemas Inicial RobotLab. 1ra. Edición. DK- 7190 Billund: Lego Group, 1999.
Tiempo: 60 horas, divididas en distintas sesiones de tres horas cada una, de acuerdo a las necesidades de los equipos que forman el grupo..
CONCLUSION: La utilización de la robótica como herramienta de aprendizaje, es generar un nuevo ambiente de aprendizaje, que le permita a la educación elevar su calidad y fortalecer la construcción del conocimiento.
ATENTAMENTE.
MARTIN SASTRE MARTINEZ.
GRUPO 8 SEDE TABASCO.
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