viernes, 12 de diciembre de 2014

¿Qué podemos aprender con el león de Lego y Scratch?

Todos los que me conocen, saben que la robótica me encanta desde hace mucho tiempo, así que no podía ignorar todo lo que se está creando, enfocado para la formación, alrededor de Scratch, Arduino y Lego.
Cuando hablamos de robótica, enseguida pensamos en artilugios complejos, un montón de cables y un “friki” de bata blanca, despeinado, enredando en los mandos de una compleja consola. Pero esto está cambiando a pasos agigantados.

Existen nuevas herramientas hardware y software preparadas para ser manipuladas por cualquier chaval y sin riesgo de fundir los plomos de la instalación. Un artículo, altamente recomendable, para tener una visión sobre estas tecnologías es Universo Scratch de Pau Nin en el blog En la nube Tic.

Dentro de todo lo que hay por ahí, una buena forma de empezar, es combinando Lego Wedo con Scratch. Básicamente, Lego Wedo es una caja de piezas de la familia Education Lego que contiene, además de las típicas piezas,  un par de sensores, un motor y el enlace para conectarlo al ordenador mediante USB. Scratch es un lenguaje de programación desarrollado por un equipo del MIT Media Lab (Massachusetts Institute Of Technology ) con la intención de utilizar la programación como una herramienta de formación.

En el artículo Mis primeros pasos en robotika: Scratch + Lego ,de Mertxe J. Badiola en el blog En la nube Tic, hace un repaso estupendo sobre cómo utilizar estas dos herramientas de forma conjunta.

Vamos al grano, vamos a construir

A la figura del león que viene con el Lego, le pusimos el sensor de proximidad de tal manera, que pudimos programarlo, para que cuando se le acercase un objeto se sentara, emitiera un rugido y se volviera a tumbar.
El sensor se lo pusimos a modo de hocico, y aunque estéticamente no quedaba muy bien, realizaba su función a la perfección. La construcción del león es la misma que viene con el kit de Lego, salvo la cabeza.
En cuanto a la programación de scratch, si desgranamos los pasos que tenemos que hacer, serían:

  1. Indicar la dirección del motor para que el león se siente.Tiene que girar en contra de las agujas del reloj ( “hacia acá” en la traducción de scratch )
  2. Indicar a qué potencia tenemos que poner el motor. Como tiene que levantar el cuerpo del león tiene que estar a 100
  3. Indicar el tiempo que queremos que el motor esté encendido para conseguir que se siente el león. Si es demasiado poco el león no se levantará casi y si es demasiado tiempo los topes de las patas pegarán con el cuerpo y los engranajes patinarán.
  4. Emitir el rugido. Se puede escoger entre uno de los sonidos existentes o grabar uno para la ocasión.
  5. Indicar el sentido del motor para que el león se tumbe. Podemos simplemente invertir el sentido o indicar que tiene que ir en el mismo sentido que las agujas del reloj  (“Hacia allá”)
  6. Especificar la potencia del motor. Para que se tumbe necesita menos fuerza, por lo que poniendo el motor a 50 funciona correctamente.
  7. Especificar el tiempo que queremos que el motor esté encendido. Si nos pasamos, levantará las “patas” en vez de quedarse tumbado
Todo este código necesita un evento / acción que lo inicie. En este caso utilizamos el sensor de proximidad, para que cuando detecte movimiento cerca de su “nariz” active la secuencia.

¿Qué podemos enseñar con esté robot?

Cada figura que creemos y animemos nos va a dar una gran cantidad de posibilidades de trabajo y  no sólo en lo que a construcción se refiere, sino a todo lo que rodea a cada una de las figuras.

  • Pensamiento estructurado. Tal como indica Mertxe al final de su artículo, la construcción de este tipo de robot, obliga a hacer una reflexión sobre lo que queremos que haga. Tenemos que analizar, desglosar y ordenar el problema que hemos planteado para que lo ejecute correctamente. El paso de poner las tareas en el ordenador es el que más les gusta, pero lo más importante es ese análisis previo.
  • Análisis y solución de problemas. Si cuando planteamos el problema a resolver, no detallamos el sentido del giro, la potencia o el tiempo que hay que activar los motores. Estos valores los van a tener que sacar a base de hacer pruebas, analizar el resultado y plantear soluciones para que el comportamiento sea el correcto.
  • Trabajo en equipo, resolución de conflictos, controlar la impulsividad. La colaboración es imprescindible, ya que lo que a uno no se le ocurre a otro se le puede ocurrir. Si tenemos diferentes edades, se puede establecer que dentro de cada equipo, haya unos que construyan el león, graben el rugido y otros que escriban el código en el equipo y hagan los ajustes. Como en todos los equipos siempre pueden haber roces, por lo que es muy importante que sean capaces de respetar sus roles y limar las asperezas que puedan surgir.
A parte de estos elementos generales, podemos sacar otra gran cantidad de posibilidades a trabajar con este robot. Va a depender de las edades y los objetivos que queramos lograr con cada grupo.

  • El hábitat del león. Podemos crear un entorno dónde el león se sienta cómodo, mediante cartulinas y otros objetos para simular la sabana africana.
  • Clasificación de los animales en carnívoros, herbívoros, omnívoros. Hábitos de los felinos. Otros tipos de felinos. Qué felinos tenemos en nuestro entorno.
  • Los sentidos. Ya que utilizamos un sensor de proximidad, podemos hablar de los diferentes sentidos que tenemos  y los usos que les podemos dar. Diferencias entre los sentidos de los felinos o de los animales salvajes frente  a las personas.
  •  Anatomía básica, qué utilizamos para levantarnos, que diferencias tenemos los bípedos frente a los cuadrúpedos. Qué músculos utilizamos para realizar los movimientos.
  • Fundamentos básicos de la transmisión de las fuerzas. En este caso los engranajes sirven para transmitir la fuerza del motor a las patas. Otras máquinas que utilizan esos engranajes para transmitir las fuerza, identificar otros mecanismos que permiten transmitir la fuerza
  •  Matemáticas. Contando los dientes de los engranajes, podemos sacar la relación entre las vueltas del motor y el movimiento del brazo. Desde un punto más sencillo, conceptos como doble y mitad si hacemos que el león se levante el doble de rápido de lo que le cuesta tumbarse.
  • Control del tiempo. Como medimos el tiempo, qué unidades utilizamos para medirlo. Qué tipos de relojes ha habido a lo largo de la historia, las horas del día y de la noche.