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.
--------------------------------------------------------------------------------
[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)
--------------------------------------------------------------------------------
[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.
--------------------------------------------------------------------------------
[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.