Estado del arte en el diseño y construcción de aplicaciones tipo sensitive floor para desarrollo de

inteligencia kinestésica Paula Gordillo#1, Jorge L. Jaramillo P#2

#1Profesional en formación, Universidad Técnica Particular de Loja #2 Docente de EET, Universidad Técnica Particular de Loja

Loja, Ecuador

1priselpg@hotmail.com, 2jorgeluis@utpl.edu.ec

Resumen— Se describe el estado del arte en el diseño e implementación de aplicaciones tipo sensitive floor, potencialmente empleadas como apoyo al desarrollo de la inteligencia kinestésica de los infantes.

Índice de términos— inteligencias múltiples, inteligencia kinestésica, sensitive floor. Aplicaciones electrónica tipo sensitive floor.

I. INTRODUCCIÓN

Para cualquier nación del mundo, entre las tareas más importantes a resolver de cara al futuro, se lista la adecuada formación de los infantes. Dentro del abanico de modelos pedagógicos existentes, se destaca el desarrollo de las inteligencias múltiples con base en la inteligencia kinéstica, que propone consolidar a través del movimiento del cuerpo las habilidades de coordinación, destreza y equilibrio, tan necesarias en el desarrollo de la inteligencia lingüística, matematica, musical, visoespacial, intrapersonal e interpersonal [1].

La tecnología juega un papel importante en el apoyo del modelo pedagógico propuesto, especialmente la basada en electrónica y TICs. La tecnología electrónica no solo puede entretener a los infantes “encadenándolos” a actitudes sedentarias, sino que también puede motivar la actividad física, como es el caso de las aplicaciones denominadas sensitive floor (SF). En este documento se describe el estado del arte en el diseño e implementación de tales aplicaciones.

II. REVISIÓN DEL ESTADO DE ARTE

A. Generalidades

SF es un sistema de sensores de fuerza de gran

superficie, de base textil, conectados a módulos microelectrónicos integrados, que se puede instalar sin problemas debajo del piso [2].

En la actualidad, iniciativas tipo SF se impulsan tanto desde una perspectiva personal como empresarial. B. Aplicaciones SF desarrolladas por inicitiva personal

Por iniciativa personal se han propuesto y desarrollado

diversas aplicaciones, entre las que, por su aporte, se destaca las de Sean Voisen, y, Jens Chr Brynildsen.

En EEUU, el proyecto ActiveFloor, impulsado por

Sean Voisen, apunta de consolidar un nuevo tipo de dispositivo de entrada digital de piso, que permita convertir las acciones de un grupo de niños, en proyecciones en una pantalla LED (ver Fig. 1) [3]. La plataforma sensible consta de 21 baldosas de 61 x 120 cm, acopladas en 3 filas de 7. Cada baldosa contiene 8 sensores sensibles a la presión.

Fig. 1. Vista panorámica del concepto de SF de Sean Voisen. [http://sean.voisen.org/blog/2013/08/designing-pressure-sensitive-floor/]

En Noruega, Jens Chr Brynildsen propone el diseño e

instalación de un laberinto obscuro, en el que el caminar en la oscuridad se transforme en una experiencia sensorial, apoyada por más de 300 sensores y tecnología Arduino. Se pretende alcanzar en el piso una sensibilidad tal, que se pueda percibir la caída de una tapa de botella de soda, o que se reproduzca la sensación de caminar

sobre distintas superficies (hielo, rocas, montañas, ríos, etc.) (ver Fig. 2) [4].

Fig. 2. Vista panorámica del concepto de SF de Jens Chr Brynildsen. http://flashgamer.com/arduino/comments/project-pressure-sensitive-floor]

C. Aplicaciones SF comerciales

En el mercado de soluciones SF, la empresa SensFloor® Mat ocupa un lugar importante, incluyendo entre su oferta, productos como SensPiano y SensGame.

SensPiano es un piano de piso construido a partir de

esteras sensibles, con una longitud de 1,5 m por octava. Las esteras se enlazan en forma inalámbrica con un receptor incluido en el transceptor SE3-M SensFloor, el mismo que se conecta con a cualquier teclado adecuado o computadora con interfaz MIDI (MIDI General de 31,25 KBaudios). El proyecto fomenta la musicoterapia o la terapia de ejercicio, ampliamente aplicada en escuelas y en jardines de infantes como instrumento terapéutico en la atención (ver Fig.3) [5].

Fig. 3 Vista panorámica de la aplicación sensPiano floor piano. Fuente[5][http://www.future-shape.com/en/sensormats/34/images/apple-touch-icon.png/senspiano-floor-piano]

Por su parte, SensGame está construida con esteras

sensibles de 60 cm de longitud, de diferentes colores, y, de un material lavable. La presión sobre las esteras se captura y envía al transceptor SE3-M SensFloor de interfaz MIDI y conexión a la red eléctrica pública, generándose un sonido musical. El proyecto fomenta la musicoterapia orientada a niños, motivándolos al ejercicio, y, apoyando el desarrollo de capacidades sensoauditivas (ver Fig.4) [6].

Fig. 4 Vista panorámica de la aplicación SensFloor® MatsSensPiano. Fuente [6] [http://www.future-shape.com/en/sensormats/34/images/apple-touch-icon.png/senspiano-floor-piano, PDF: SensFloor® Mat Interactive Rooms SensFloor ®]

D. A manera de conclusión

La revisión bibliográfica muestra que tanto las

iniciativas SF de tinte personal como aquellas de corte comercial, coinciden en una estructura mínima de 3 componentes: bloque sensitivo, bloque de procesamiento, y, bloque de interfase de usuario.

El bloque sensitivo permite convertir la variable

“presencia humana” en data significativa, que al ser tratada en el bloque de procesamiento, se convierte en una señal significativa para el ser humano.

MODULO DE

INTERFACE CON EL

USUARIO

MODULO DE

PROCESAMIENTO

MODULO SENSITIVO

Programación

Visualización

FSR

...

Generación de

voces y sonidos

Luces LED

9,3V

A rd uino

9,3V

A rdui no

9,3V

A rd ui no

9,3V

A rd uino

Adaptador/Red

Eléctrica

Amplificación de

sonido

Fig. 5. Diagrama de bloques de la propuesta de prototipo. Diseño de autores

III. PROPUESTA DE APLICACIÓN TIPO SF A DESARROLLAR

Considerando parámetros como aplicabilidad

inmediata, y, acceso a los componentes electrónicos requeridos, se decidió priorizar el diseño e implementación de un prototipo de piano de piso, orientado a formación parvularia. Se propone que el piano sea interactivo, y, que apoye la adquisición de habilidades cognitivas (números, notas musicales, y, colores) y kinestésicas.

En una primera aproximación se propone que la

aplicación tenga una arquitectura como la mostrada en la Fig.5, conformada por 3 módulos: sensitivo, de procesamiento, y, de interface con usuario.

El primer módulo, sensitivo, keyboard, claviatura o

módulo de entrada, estará montado sobre una estera a manera de la claviatura de un piano de 10 teclas. En la estera se integrarán luces LED para producir un efecto de luminosidad, y como un elemento atractivo para los niños. La estera incluye también 10 sensores de fuerza resistivos (FSRs por sus siglas en inglés), uno por tecla, que permitirán trasformar la presión ejercida por el niño, en una señal a ser interpretada en el módulo de procesamiento.

El módulo de procesamiento incluye 2 bloques principales: de programación, y, de generación de voces y sonidos. El bloque de programación incluye una placa Arduino para la interpretación y procesamiento de las señales recibidas por los FSRs. En el bloque de generación de voces y sonidos, se generan respuestas audibles a las señales procesadas, utilizando un reproductor MP3.

El tercer módulo o de interface con el usuario, está

conformado por 3 dispositivos: un adaptador de corriente eléctrica, un display de visualización, y, dos amplificadores de sonido o parlantes. El adaptador permite potenciar la aplicación desde la red eléctrica pública, y alimentar a los circuitos electrónicos con el voltaje necesario para su funcionamiento. La pantalla LCD del display permite la visualización de información, mientras que la claviatura facilita la elección del modo de funcionamiento. Finalmente, los parlantes permiten la amplificación de la señal de sonido modulada, facilitando que el niño desarrolle inteligencia musical.

IV. CONCLUSIONES

• La línea base muestra la factibilidad de diseñar e implementar aplicaciones tipo

sensitive floor para desarrollo de elementos cognitivos e inteligencia kinestésica

V. REFERENCIAS

[1] VELÁSQUEZ, Lina. “El Ambiente Escolar y su Relación con las

Inteligencias Múltiples de las y los Estudiantes de Grado Kínder del Jardín Tío Conejo I”, sitio web “Universidad Tecnológica de Pereira, Facultad de Educación, Licenciatura en Pedagogía Infantil, Pereira 2010” documento [en línea]. Consultado el 2014-10-15. URL: http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/1671/1/155413V434.pdf

[2] SOUSA, Miguel. TECHMER, Axel. STEINHAGE, Axel. LAUTERBACH, Christl. “Human Tracking and Identification using a Sensitive Floor and Wearable Accelerometers”, sitio web “Human Tracking and Identification using a Sensitive Floor and Wearable Accelerometers” paper [en linea]. Consultado el 2014-11-03. URL: http://www.csee.usf.edu/~labrador/Share/main/papers/p165-sousa.pdf

[3] VOISEN, Sean. “El diseño de un piso sensible a la presión” sitio web “sean voisen” blog [en línea]. Entrada 12 de Agosto del 2013. Consultado el 2014-12-22. URL: http://sean.voisen.org/blog/2013/08/designing-pressure-sensitive-floor/

[4] BRYNILDSEN, Jens. “Piso sensible a la presión”, SITIO WEB: “FLASHGAMER” artículo [en línea]. Entarda el 28 de Mayo del 2013, Consultado 2014-10-02. URL: http://flashgamer.com/arduino/comments/project-pressure-sensitive-floor

[5] “SensFloor®”. “Sens Piano-Floor”. Sitio web “FUTURESHAP”. Artículo [en linea]. Consultado el 2014-10-04. URL: http://www.future-shape.com/en/sensormats/34/images/apple-touch-icon.png/senspiano-floor-piano.

[6] “SensFloor®”. “Mat Interactive Rooms SensFloor ®”, Sitio web “FUTURESHAP”. Documento [en linea]. Consultado el 2014-10-04. URL: http://www.future-shape.com/en/sensormats/34/images/apple-touch-icon.png/senspiano-floor-piano.