Elaborado por: Grupo de Investigación Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción- SIRP- Pontificia Universidad Javeriana-

Bogotá, 2010.

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TALLER: CONSTRUCCIÓN DE UN ROBOT MÓVIL QUE SIGUE LÍNEAS.

Área: Tecnología.

Tema: Robótica Móvil.

Objetivos: 1. Construir un robot móvil cuya tarea es seguir una línea de color negro sobre un piso de color

blanco.

2. Aplicar los mecanismos de reducción de velocidad a una máquina más compleja donde pueda

observarse su utilidad.

3. Presentar la robótica como una integración de diferentes ramas del conocimiento: Física,

matemáticas y tecnología

Duración de la actividad:

12 horas de trabajo en total.

Materiales

• 1 pliego de MDF o madera de 3 mm de espesor

• 10 bandas de caucho de papelería.

• 1 pistola de silicona fría ó pegamento para la madera comprada.

• 1 rueda loca pequeña.

• 1 metro de varilla de aluminio de 4mm de diámetro.

• 2 relevos de 5V.

• 2 sensores CNY70.

• 2 transistores 2N2222.

• 2 motores DC de 9V.

• 1 tabla de montaje (conocida como proto-board en inglés).

• 1 Batería de 9V.

• Herramientas varias.

• 2 resistencias de 500Ω.

Introducción

Actualmente los robots se encuentran cada vez más ligados a las actividades cotidianas que realizan las

personas. La motivación para realizar la práctica está orientada a mostrar al estudiante, desde una

máquina tan sencilla como la que se propone, la forma como funciona un robot. Con la práctica se

espera que el estudiante identifique las partes principales de un robot: Mecánica y eléctrica o

electrónica, y la forma como éstas se acoplan para conseguir un comportamiento que a los ojos de quien

no sabe cómo se construyó, imita un comportamiento racional (en éste caso muy simple).

Este taller no pretende que los estudiantes comprendan el funcionamiento del circuito

cuantitativamente: no se espera que el estudiante resuelva el circuito, pero si que esté en capacidad de

entenderlo como una entidad, y dar cuenta de su comportamiento para utilizarlo en conseguir que el

robot cumpla su cometido.

Descripción de la actividad

El taller presenta al estudiante unas preguntas previas que deben ser resueltas por el estudiante como

producto del conocimiento asimilado durante las sesiones magistrales, investigaciones que realice en la

red o en libros y en la orientación que el docente pueda darle al estudiante a manera de pistas que no le

solucionen el ejercicio pero que le den directrices del camino a seguir.

La siguiente sección del documento del estudiante presenta un listado de materiales con los que el

estudiante podrá construir el robot que se propone en la práctica.

A continuación se encuentra la sección procedimiento: en esta sección el estudiante encontrará una

descripción paso a paso de la forma cómo debe construirse el robot.

Finalmente, el taller presenta al estudiante una serie de preguntas que buscan que éste conecte los

conceptos trabajados en el taller con su aplicación en la vida cotidiana, de manera que exista una

motivación adicional al encontrarle sentido al trabajo que está realizando en las clases.

En la sección de referencias se encuentra un listado de lugares de consulta recomendados, que

permitirán al estudiante informarse acerca de los temas propuestos.

Procedimiento: Antes de la práctica:

Resuelva la guía del estudiante para asegurarse de que entiende el procedimiento descrito allí. Es

recomendable que sea usted quien compre los componentes para todos sus estudiantes, porque así

todos tienen los componentes adecuados, y además los componentes son los mismos, de manera que

no haya problemas durante la ejecución de la actividad.

Es importante resaltar que en algunos puntos del procedimiento no se indican las distancias exactas a las

que debe pegarse un elemento porque ésta depende de los materiales utilizados, es más una cuestión

de criterio de quien está armando el robot, definir esta distancia de acuerdo con su percepción de la

situación. Tenga esto presente cuando sus estudiantes estén desarrollando la práctica para que

reflexione con ellos acerca de la importancia de los criterios de diseño cuando se realizan proyectos de

éste estilo.

Durante la práctica:

Tómese al menos una hora de clase para explicar el uso de las herramientas, especialmente de

aquellas herramientas que pueden ser peligrosas para la integridad física de los estudiantes como son

la sierra de calar y el taladro. No permita que los estudiantes utilicen estas herramientas sin su

supervisión, pues puede ser muy peligroso que suceda un accidente por imprudencia en el uso de

éstas.

Divida el grupo de estudiantes en equipos de trabajo pequeños, de tres o cuatro estudiantes máximo.

Supervise constantemente el trabajo de los grupos, esto resulta muy importante porque si se comete un

error durante el montaje, puede implicar regresar a un paso muy atrás y esto puede entorpecer el

trabajo de los equipos al punto que no puedan terminar el robot ya sea por falta de tiempo o

simplemente porque la frustración desmotive el equipo.

Cuando los equipos estén llegando a la fase de construcción de los circuitos de control, interrumpa el

trabajo de los equipos y explique cómo usar una tabla de montajes (protoboard en inglés) y algunas

prácticas recomendadas para evitar que se dañen los componentes del circuito.

Después de la práctica:

En la sesión de clase siguiente, después de recibir los trabajos de todos los grupos, socialice las

experiencias de los diferentes grupos: actividades como pedir a los diferentes grupos que expliquen a

sus compañeros la solución que encontraron a las preguntas planteadas puede generar un mayor

entendimiento de las preguntas que los estudiantes no pudieron resolver.

Puede ser muy motivador organizar un pequeño evento en el que los estudiantes muestren a docentes

de otras áreas y a compañeros suyos de otros cursos, el trabajo realizado en una pequeña feria.

Bibliografía: Sensores en robótica. [Página de internet]. http://www.todorobot.com.ar/documentos/sensores.pdf.

Consultada: 19/09/2010

Sistemas Mecánicos. [Página de internet] http://www.tecnosefarad.com/wp-

content/archivos/bach_1/mecanica/sistemas_mecanicos.pdf. Consultada 20 de julio de 2010

Automatización y robótica. Elementos motores, p.13. Disponible en:

http://blog.artegijon.com/toni/files/2007/11/motores.pdf. Consultado el 07-03-2010.