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Actividad LEGO MINDSTORMS Education EV3 con sensor de colores |#LessonPlans

Despierta el interés de los alumnos y fomenta el aprendizaje mediante la resolución de problemas de informática, ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM).

Diseñar, construir, programar y probar robots que puedan completar tareas complejas, registrar datos, responder a los cambios ambientales y más. Esta actividad con LEGO MINDSTORMS EV3 te ayuda a llevar la tecnología, la ciencia y la programación a la vida con el aprendizaje práctico basado en proyectos STEM.

Construye un sistema que distinga colores con LEGO MINDSTORMS Education EV3

Diseña, construye y programa un sistema que pueda identificar al menos 3 colores diferentes y sea capaz de clasificarlos en diferentes recipientes.

Con esta actividad se trabaja: ingeniería, STEM, robótica, tecnología

Curso: 6º de Primaria – 2º de ESO

Duración de la actividad: 90 – 120min

Dificultad: Intermedia

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD:

Comprender que los sistemas más grandes se pueden hacer desde sistemas o subsistemas más pequeños

Comprender que a partir de los datos que recopilan los sensores se pueden controlar sistemas Comprender que los robots que clasifican objetos son la tecnología que se utiliza en cadenas de producción

Configurar un programa para controlar el movimiento de detección y clasificación del color

MATERIAL NECESARIO:

  • Cuadrados de diferentes colores construidos con piezas incluidas en el set

PRE REQUISITOS:

Los alumnos deben tener conocimientos previos de programación básica así como de programación con motores. Además, también deben saber interpretar los datos que proporcionan los sensores.

RECURSOS ADICIONALES:

VOCABULARIO:

Sistema, subsistema, feedback, clasificación y recuento de sistemas, tecnología de producción, tecnología de transporte.

HOJA DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE:

Ver online

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ACTIVIDAD LEGO MINDSTORMS Education EV3 PASO A PASO

CONECTAR (30 minutos)

Utiliza el vídeo para:

  • Introducir al alumnado a sistemas robotizados de la vida real
  • Comprender cómo los sistemas robotizados se componen de subsistemas más pequeños
  • Inspirar al alumnado a crear sus propios sistemas robotizados

Hacer un debate sobre los cadenas de producción robotizadas.

Las cadenas de producción robotizadas se construyen a partir de subsistemas más pequeños y relacionados. Mirad la cadena de producción de automóviles que se muestra en el vídeo.

¿Qué pasos en la cadena de producción podéis ver?

Las respuestas pueden variar, pero pueden incluir la descripción del sistema de fabricación de automóviles con un subsistema para mover el automóvil a su posición y múltiples subsistemas robotizados para soldar componentes en diferentes partes del automóvil.

¿Qué otros sistemas y subsistemas de la cadena de producción veis en el vídeo?

Las respuestas pueden variar, pero pueden incluir la descripción del sistema de transporte de clasificación de cajas que separa las cajas en función de los diferentes tamaños. Este sistema tiene dos líneas de transportadoras: uno para cajas más grandes y otro para cajas más pequeñas. También hay un sistema de clasificación más complejo que administra un mayor volumen de cajas y muchas más posibles ubicaciones utilizando múltiples brazos de clasificación y transportadores.

Breve diseño

Diseña, construye y programa un sistema robotizado que pueda identificar al menos tres colores diferentes de piezas LEGO y clasificarlos diferentes lugares.

El profesor debe animar al alumnado a intercambiar ideas para que estos desarrollen su comprensión conceptual. Por ejemplo, anímalos a:

  • Revisar los videos de “Robots In Action”que muestran robots para inspirarse
  • Investigar sistemas de conceptos clave y subsistemas
  • Crear algunos de los ejemplos de “Building Ideas”y explorar cómo funcionan
  • Personalizar sus robots y describir un contexto en el que un robot clasifique otros objetos (por ejemplo, sistema de clasificación de automóviles como en el vídeo del inicio de la actividad).

Selecciona la mejor solución y describe la solución que has acordado construir y programar.

Los alumnos deben pensar en los ejemplos surgidos en la lluvia de ideas. Luego, explicar por qué han elegido esa solución para diseñar. Deben ser capaces de explicar por qué han elegido esa solución.

CONSTRUYE (30 minutos)

Construye y Programa

Es el momento de ponerse manos a la obra con la construcción y la programación del diseño planteado en la fase anterior.

Mientras trabajan en su solución, el profesor debe asegurarse de que los alumnos toman nota de:

  • Describir una parte de su diseño que funcionó especialmente bien.
  • Describir los cambios de diseño que hayan tenido que hacer.

Los alumnos tienen plena libertad para documentar su trabajo a través de imágenes, vídeos, texto, sonido o enlaces web.

Prueba de configuración y procedimiento

Materiales necesarios: Tres vasos u otros recipientes transparentes para contener los objetos clasificados, celo para marcar ubicaciones.

Posicionar el robot. Marcar la posición de inicio.

  1. A continuación, marcar las tres ubicaciones dónde debe colocar los objetos el robot y colocar el recipiente encima.
  2. Ejecutar el programa.
  3. Repita por lo menos tres veces.

Es importante utilizar recipientes para que cuando el robot suelte las piezas queden contenidas en el interior de este y no se pierdan.

Dependiendo del nivel de habilidad del alumnado, pueden utilizar coordenadas cartesianas para indicar las coordenadas esperadas y reales.

OBSERVAR (30 minutos)

Probar y analizar

El diseño realizado en la fase de Conectar, después implementado en la fase de Construir ¿Ha sido efectivo?

Los alumnos deben utilizar una tabla para registrar los datos obtenidos. Deben nombrar las columnas, las filas, el número de pruebas realizadas, la posición esperada, la posición real, la diferencia y los cambios realizados

Después de probar y analizar es importante que el alumnado se tome un momento para observar y reflexionar sobre los datos obtenidos a través de la práctica realizada. Algunas preguntas que el profesor puede plantear son:

  • ¿Puede el movimiento del robot ser más preciso?
  • ¿De qué manera han resuelto los demás equipos el problema?

Una manera interesante de evaluar los proyectos de cada grupo es intercambiando los proyectos, una vez finalizados, entre los diferentes equipos para que así sean capaces de evaluar sus propios proyectos y los de los demás. Este proceso de revisión les ayudará a desarrollar habilidades para dar feedback constructivo al resto de equipos, así como a agudizar las habilidades de análisis y el uso de datos objetivos para respaldar sus teorías en un debate.

Comunicar, la parte fundamental

Aquí se proponen algunas ideas para sugerir a los alumnos:

  • Crear un vídeo de su proyecto, especialmente de la presentación final y la explicación del funcionamiento de su robot.
  • Explicar algunas características importantes de su cadena de programación creada a partir del software.
  • Crear una guía de construcción para su modelo a partir de una serie de fotografías que los equipos van realizando a medida que construyen el robot.
  • Incluir una imagen de su cadena de programación con comentarios.
  • Añadir una fotografía del equipo
  • Evaluar el diseño y los objetivos planteados

PARA RESUMIR (30 minutos)

La solución que proponemos a continuación, llamada Sorter Botes un ejemplo de las muchas soluciones posibles para el proyecto Crea un sistema que clasifique colores.

Un ejemplo de construcción de robot clasificador de colores es el Sorter Bot. Este combina un motor grande, ruedas, una pasarela inclinada y cuadrados de colores. Además, esta posible solución incluye un sensor de luz y de color y un sensor ultrasónico.

VER INSTRUCCIONES DE CONSTRUCCIÓN

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