Objectiusrobot-framed

  1. Apropar les TIC als nens i nenes
  2. Introduir a les nenes i nens en la robòtica i en la programació
  3. Fomentar l’esperit investigador dels nens i nenes

Nivell a qui s’adreça

Cicle mitjà i superior, ESO, batxillerat

Material

  • 5 taules
  • 20 cadires
  • punts d’electricitat
  • terra que no sigui sorra
  • sostre si plou

Precaucions

Alerta amb el material que no es pot mullar.

Com ho fem?

L’experiència consisteix a programar un robot ja muntat. La programació és fa amb un llenguatge gràfic fàcil d’entendre i fer servir. El primer que farem serà explicar que és un robot i quins elements te. A continuació, que són i com funcionen els 3 sensors que porta el robot. Després introduirem les nenes i nens a la programació del robot des del propi brick de manera que vegin com es mou cap endavant i giri. Tot seguit afegirem els sensors a la programació, primer que el robot es mogui quan piquem de mans i després que es vagi movent fins que detecti un obstacle. En acabar amb el brick, farem servir el programari del Lego Mindstorms per fer que el robot segueixi una línia. Per això haurem d’explicar com moure les rodes individualment i l’efecte que això produeix, que significa que les dues rodes girin en el mateix sentit amb la mateixa velocitat i amb velocitats diferents, i també quan una gira en un sentit i l’altre en el sentit contrari. Finalment deixarem que els nens i nenes facin els seus experiments (fer-lo ballar breakdance, que pugi una rampa, etc.).

Què observem?

  • La programació del robot que fa que aquest executi les tasques que nosaltres volem.
  • La diferencia entre els sensors i els elements que utilitzen per veure el seu entorn (ones ultrasòniques, llum i so).
  • El moviment en línia recta, el gir sobre una roda i el gir sobre l’eix del robot relacionat amb el moviment independent de les rodes.

Els conceptes científics

  • El moviment separat de les rodes del robot fan que, en funció de la velocitat de cada roda, el robot pugui anar cap endavant, enradera, girar a l’esquerra, girar a la dreta o de la convinació d’aquestes opcions, descriure cercles. Si les dues rodes es mouen a la mateixa velocitat (ja sigui en sentit horari o anti-horari), el robot es desplaçarà en línia recta. Si les rodes van a diferent velocitat però en el mateix sentit, el robot descriurà un cercle. I si les rodes van en sentit contrari, el robot girarà sobre si mateix.
  • A més, dispositius electrònics anomenats sensors, basats en diferents principis físics, permenten la robot percebre el seu entorn i actuar en conseqüència. Per exemple, el sensor d’ultrasó, fa servir ones ultrasòniques (les mateixes que generem quan parlem, però en una freqüència que la nostra oïda no sent) per detectar obstacles. El sensor emet una ona i posa en marxa un rellotge. Si hi ha un obstacle a davant del sensor, l’ona impactarà i rebotarà. Quan aquesta ona que rebota arriba al sensor, el rellotge deixa de comptar. El fet de que l’ona torni, implica l’existència de l’obstacle i el temps que ha trigat en anar i tornar és proporcional a la distància a la qual es troba l’obstacle. Així si el sensor és en un robot, el robot és capaç de saber a quina distància es troben els obstacles a davant d’ell.
  • Un altre exemple és el sensor de llum: aquest emet un llum sobre una superfície determinada. Depenent del color d’aquesta superfície, més o menys llum rebota i torna al sensor. Així, el robot pot saber si la quantitat de llum retornada és poca, que la superfície és negra o si és molta, que la superfície és blanca. En el cas dels colors, és més complexe perquè depèn de la saturació del color. El robot només és capaç de detectar si els colors són clars o foscos, però no si és verd o blau o vermell. Normalment aquest sensor es fa servir per diferenciar zones clarament definides (blanc-negre, clar-fosc), com per exemple un camí negre sobre una superfície blanca.
  • Finalment en el cas del sensor de so, actua semblant a la nostra oïda. Una membrana vibra quan rep una ona sonora i aquesta vibració es tradueix en un impuls elèctric de més o menys amplitud (en funció si és més fort o més suau).

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat

Departament d’Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica (grup eXiT) de l’Escola Politècnica Superior de la Universitat de Girona

Responsable

Bianca Innocenti Badano