Robótica educativa con mBot y Arduino

El MBot es un dispositivo tecnológico desarrollado con hardware de la empresa ARDUINO, para ayudar a los profesores a practicar la robótica a nivel educativo en las instituciones académicas. En este artículo se presenta todo lo relacionado con esta interesante herramienta de enseñanza.

¿Qué es mBot?

Trata de un robot educativo dirigido especialmente a aquellos niños que desean introducirse en la programación y robótica. Se caracteriza por tener el sistema de Arduino UNO, es cual es bastante sencillo utilizar. No posee cableado que pueda interrumpir su configuración o hacerla tediosa, ni piezas extras que se deban añadir.

Especificaciones Técnicas

Este robot tiene las especificaciones técnicas siguientes:

  • Placa: mCore (basada en Arduino)
  • Microcontrolador: Atmega328
  • Peso: 400gr
  • Alimentación: 4 pilas AA o batería de litio de 3,7V
  • Accesorios: Sensor de luz, botón, infrarrojos, ultrasónico, seguidor de línea, zumbador, Led RGB, transmisor.
  • Conexiones: 2 motores y 4 sensores
  • Comunicación: Bluetooth, Serie inalámbrica 2.4G
  • Dimensiones: 17 x 13 x 9 cm (montado)

Hardware de mBot

El robot utiliza placas Arduino UNO, con un diseño modificado basados en hardware libre, que les permite publicar todos los diseños de las placas que fabrican. Makeblock pudo cambiar su diseño y adaptarlo a las necesidades de este robot, que se han denominado mCore. Entre los cambios principales están:

  • Dispositivos nuevos de luz, un pulsador o un receptor/transmisor de infrarrojos.
  • Transformador de energía integrados en la placa, como LED o un altavoz pequeño.
  • Conectores nuevos para agilizar los enlaces de otros elementos con la placa.

De un lado, utilizan conectores RJ25 (similares a las tomas telefónicas habituales) que permiten activar y desactivar de manera muy sencilla otras piezas como un detector ultrasónico o un seguidor de trazo.

Por otro lado, permite poner en comunicación 2 motores en 2 conectores independientes que están destinados exclusivamente para eso.

Los módulos o sensores que se pretenden conectar a la placa están clasificados por color. Este color debe coincidir con el color del puerto al que se desea conectarlo.

En los puertos de las diferentes tarjetas Makeblock se visualizan los colores: gris (puerto serie, bluetooth), amarillo (interfaz digital), azul (interfaz digital dual), rojo (motores), negro (interfaz analógica y dual) y blanco (puerto I2C).

Este sistema que consiste en identificar colores tiene la finalidad de hacer más desenvuelta la conexión de otros aparatos a la placa.

mBlock 3

Emplea una versión de Scratch 2.0, aunque variada para que posibilite la programación del robot. Para lo cual, Makeblock ha creado mBlock, un software fundamentado en Scratch que incorpora nuevos mecanismos para controlar el robot con simplicidad, utilizando la programación gráfica.

De esta manera se pueden dar instrucciones al robot arrastrando y soltando bloques en este Scratch 2.0 ajustado. Se inicia descargando el software mBlock del sitio web del fabricante y realizar la instalación en el equipo.

Cuando se encuentre instalado, se conecta el robot mBot con el cable USB y se acciona el interruptor provisto en la caja, luego se realizan los pasos siguientes de configuración y conexión al software mBlock:

Conectar el puerto USB: Elige el puerto correcto al cual se ha conectado el robot mBot. Puede acceder si tiene alguna duda a las herramientas administrativas de su ordenador (Windows, Linux o MAC) y verificar qué puerto se está usando.

Elegir placa y extensión del robot: mBlock se puede usar con distintos robots educativos o placas como Arduino. En este caso, se tiene que seleccionar la tarjeta de robot mBot y la extensión MakeBlock.

Actualizar firmware: Conforme se efectúa la programación del código a procesar en el robot, se puede probar sin tener que desconectarlo del puerto USB. Para esto, se requiere cargar el firmware en el robot para que el código y las variables empleadas en el programa se muestren desde el robot a la pantalla mBlock.

Programar y depurar el código: Puede intentar programar el siguiente código y presionar la bandera verde. Cuando se valida el procedimiento, deberá escuchar un sonido del robot mBot. De ser así ya se habrá configurado y conectado adecuadamente el robot mBot con el software mBlock.

Subir el código programado al robot: Una vez que se ha programado el robot y se quiere que funcione de manera independiente sin tener que estar conectado al ordenador personal mediante el cable USB, se requiere cargar el código en el robot. Para esto, se necesita acceder a la sección de Arduino y descargar el código al robot. El proceso tarda unos segundos.

Robótica Educativa

Son estrategias que se están aplicando a nivel educativo, por medio de las cuales se trabajan temas relacionados con la tecnología, las matemáticas y la ciencia, procurando en los alumnos el fortalecimiento del pensamiento lógico, la imaginación y la lingüística, al interactuar ante la presencia de robot en las aulas de clases.

Beneficios de la Robótica

En la aplicación de la Robótica Educativa se espera que las actividades se implementen de forma divertida, para lograr grandes beneficios a nivel de sus competencias, entre las cuales se mencionan:

Trabajo en equipo: muchos de los retos planteados deben resolverse entre compañeros. Esto ayuda a la socialización y la colaboración, ya que solo coordinando y aportando sus conocimientos y habilidades podrán resolver las actividades.

Psicomotricidad: el ensamblaje requerido para adaptar las partes de los proyectos o robots, requiere un trabajo psicomotor y de coordinación.

Datos de Interés

Para la activación y uso del mBot, se puede elegir entre dos versiones, Bluetooth o 2.4G. Esto permitirá controlar el mBot desde un teléfono inteligente, tablet o desde la computadora, sin tener que conectarlo con un cable.

Se considera que, si planea usar más de 1 mBot en un salón, puede optar por la versión Wifi (2.4G) para evitar interferencias.

Hay aplicaciones para que se pueda controlar el robot, observar los valores reales de los dispositivos que captan las magnitudes físicas e inclusive programarlos.

Se puede considerar la robótica en la educación como muy beneficiosa por las características y funcionalidad que ofrece, en especial porque se puede controlar desde el móvil, tablet o programar para hacer lo establecido.

 

 


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