Robótica educativa. Prácticas y actividades

Vázquez Fernández-Pacheco, Andrés Salomón

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Estamos en los comienzos de una nueva revolución tecnológica equiparable a la revolución industrial del siglo XVIII y a la revolución de la Información (Internet) del siglo XX. Es la revolución robótica. Hoy en día nadie duda de la importancia de la robótica a nivel industrial (en estos últimos años se han instalado más robots que nunca) y tampoco nadie duda que los robots, en poco tiempo, estarán presentes en todos los ámbitos humanos (ejemplos actuales son el robot aspirador Roomba, el coche autónomo de Google, o el robot cirujano Da Vinci). Los robots educativos permiten a los jóvenes introducirse a este mundo tecnológico y, sobre todo, son la mejor herramienta didáctica para la enseñanza de las disciplinas académicas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemática). Por eso, la robótica es una materia que se está empezando a implantar, a nivel mundial, en los planes docentes de cursos de todas las edades. Este libro incluye una completa recopilación de información y actividades prácticas relacionadas con tres de las plataformas más utilizadas en robótica educativa: Arduino, Lego y Android. Estas actividades han sido diseñadas especialmente para estudiantes y profesores de enseñanza secundaria. En particular, en la sección de Arduino el lector aprenderá a construir un robot basado en Arduino UNO o compatible y programarlo a través de la herramienta web Bitbloq de BQ. En la sección de Lego Mindstorm el lector aprenderá a programar robots basados tanto en la versión NXT o la versión Ev3 con el nuevo software Ev3-G. En la sección de Android el lector aprenderá a programar, con Appinventor, aplicaciones para tabletas o móviles Android con las que controlar robots basados en Arduino o Lego. Tanto profesores como alumnos disponen de otro libro teórico introductorio a los fundamentos básicos de la robótica. Además, en la página web www.automaticayrobotica.es el lector tendrá disponible el siguiente material adicional: Instrucciones para el montaje de más robots Archivos con los códigos fuente de las actividades propuestas en este libro tanto de Arduino, Lego o Android Más actividades complementarias Soporte

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Índice

ACERCA DE LOS AUTORES PREÁMBULO CAPÍTULO 1. ROBÓTICA CON ARDUINO 1.1 INTRODUCCIÓN A ARDUINO 1.1.1 Presentación de Arduino 1.1.2 Kit de robótica ZUM-BT y compatibles 1.1.3 Construcción de un Robot 1.1.4 Bitbloq 2: Entorno de programación 1.1.5 Arduino: Entorno de programación (AVANZADO) 1.2 ACTIVIDADES CON ARDUINO 1.2.1 Hacer que un LED parpadee 1.2.2 Cambiar la luminosidad de un LED 1.2.3 Encender un LED utilizando un pulsador 1.2.4 Mandar datos por puerto serie 1.2.5 Mandar el estado de un botón por puerto serie 1.2.6 Definición de variables 1.2.7 Robot Loro 1.2.8 Movimiento de servos de rotación continua 1.2.9 Movimiento de servos de rotación continua (2) 1.2.10 Movimiento de servos de posición 1.2.11 Robot que retrocede ante choques 1.2.12 Motor de Corriente Continua (actividad de nivel avanzado) 1.2.13 Sensor Digital: Infrarrojo 1.2.14 Robot Sigue Líneas 1.2.15 Sensor Digital: Ultrasonidos 1.2.16 Sensor Analógico: Potenciómetro 1.2.17 Sensor Analógico: LDR 1.2.18 Comunicación Infrarrojos: tu robot y tu tele hablan (actividada de nivel avanzado) 1.2.19 Controla tu robot con el mando de la tele 1.2.20 Encoders y Odometría (actividad de nivel avanzado) 1.2.21 Display LCD y memorias 1.2.22 Generación de tonos con un zumbador 1.2.23 Motores paso a paso (actividad de nivel avanzado) CAPÍTULO 2. ROBÓTICA CON LEGO 2.1 PRESENTACIÓN DE LEGO MINDSTORMS 2.1.1 Elementos mecánicos 2.1.2 Actuadores 2.1.3 Sensores 2.1.4 Microcontrolador 2.1.5 Programación NXT 2.1.6 Programación EV3 2.2 EJEMPLOS DE DISEÑO 2.2.1 Cubo de colores 2.2.2 Robot de sumo NXT 2.2.3 Robot de sumo EV3 2.2.4 Robot Educator 2.3 ACTIVIDADES LEGO 2.3.1 Mi primer programa: Nuestro robot habla 2.3.2 Micrófono: Nuestro robot oye 2.3.3 Actuadores: Levántate y anda 2.3.4 Pulsadores: el tacto de nuestro robot 2.3.5 Sensor giroscópico: para no marearse 2.3.6 Sensor de luz: ¿voy bien por aquí? 2.3.7 Sensor de ultrasonidos: la vista del murciélago 2.3.8 Proyecto: Rebotador 2.3.9 Proyecto: Detector de color 2.3.10 Proyecto: Luchador de sumo CAPÍTULO 3. ROBÓTICA CON ANDROID 3.1 PROGRAMACIÓN DE DISPOSITIVOS ANDROID CON APPINVENTOR 3.1.1 Entorno de Programación 3.1.2 Tu primer programa. « Hola Gatito » 3.1.3 «Dale al Huevo» 3.1.4 Mejoras 3.1.5 Los sensores y sus aplicaciones 3.1.6 Sensor de orientación 3.1.7 Acelerómetro 3.1.8 Localización GPS 3.2 ARDUINO CON ANDROID 3.2.1 Configurar el Bluetooth de Arduino 3.2.2 Arduino con HC05 externo 3.2.3 Configurar el bluetooth de la ZUMBT 3.2.4 Enceder LED con AppInventor 3.2.5 Control por voz: Encender un LED 3.2.6 Control por pantalla: Mover un robot 3.2.7 Control por voz: Mover un robot 3.2.8 Giróscopo: Mover un robot 3.2.9 GPS: Robot Autónomo 3.3 ANDROID CON LEGO MINDSTORMS 3.3.1 Mira el sonido 3.3.2 Mide las distancias 3.3.3 Control remoto del NXT CAPÍTULO 4. ANEXO: UN POCO DE TEORÍA 4.1 SEÑALES PWM: CONTROLANDO UN SERVOMOTOR 4.1.1 Señales PWM para controlar servomotores 4.2 MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA 4.3 SENSOR DE INFRARROJOS 4.4 SENSOR DE ULTRASONIDOS 4.4.1 Para qué se utiliza en robótica 4.5 SEÑALES INFRARROJAS: PROTOCOLO DE TRANSMISIÓN 4.6 PANTALLAS LCD 4.7 MICRÓFONOS 4.7.1 Para qué se utiliza en robótica 4.8 INTERRUPTORES: FUNCIONAMIENTO 4.8.1 Para qué se utiliza en robótica 4.9 GIRÓSCOPO 4.9.1 Para qué se utiliza en robótica 4.10 SENSORES DE LUZ 4.10.1 Para qué se utiliza en robótica ÍNDICE ALFABÉTICO

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