Aparcamiento autónomo con LEGO MINDSTORMS Education EV3 | #LessonPlans

A partir de un método innovador en el aprendizaje de los alumnos en el aula se busca conseguir el desarrollo de las habilidades y competencias del siglo XXI. A partir de actividades de robótica educativa, el alumnado resuelve problemas reales mientras se divierte jugando.

Esta semana os proponemos una actividad de LEGO Education que busca trabajar con el alumnado el diseño y la programación de un robot LEGO MINDSTORMS Education EV3 para que aparque de manera autónoma.

Con esta actividad se trabaja: programación, STEM e ingeniería. Curso: 6-8 grades Duración de la actividad: 45-90min. Dificultad: Principiante

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

• Comprender que los algoritmos son herramientas de llevar a cabo una serie de instrucciones en orden.
• Explorar el concepto de Salidas comparando las diferentes formas en que se puede mover un robot con ruedas.

MATERIAL NECESÁRIO

• Set LEGO MINDSTORMS Education EV3
• Software de programación LEGO MINDSTORMS Education EV3
• Software ROBOTC (opcional)

MATERIAL ADICIONAL

• Introducción a EV3 – Actividades de programación
• Enlaces curriculares
• Evaluación
• Modelo base EV3 (Instrucciones de construcción)

HOJA DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE

• Descargar en formato PDF

PASO A PASO

Mostrar Vídeo

Después de mostrar el vídeo, el profesor debe iniciar un debate en el aula a partir de las siguientes preguntas:

• ¿Cómo funcionan los vehículos autónomos?
• ¿Qué se necesitaría para garantizar que los vehículos autónomos son seguros?
• ¿Qué tipo de movimientos necesitan realizar los vehículos autónomos?

Los alumnos pueden utilizar las herramientas que crean necesarias para capturar y compartir sus ideas. Hay que animarlos a documentar sus pensamientos usando texto, vídeos, imágenes o cualquier otro medio creativo.

1. CONSTRUIR (15 – 30min)

• Preparación

Antes de iniciar el siguiente paso, el profesor debe asegurarse de haber marcado la ruta que los robots deben seguir y de que hay suficiente espacio para hacerlo. Es una buena idea que los alumnos trabajen es una mesa grande o en el suelo.

• Construcción

Los alumnos deben construir el modelo base Robot Educator, que es un robot básico con ruedas.

VER INSTRUCCIONES DE CONSTRUCCIÓN

Los alumnos deben realizar la siguiente verificación de construcción antes de programar sus robots:

• ¿Los cables están conectados correctamente desde los motores a los puertos B y C?
• ¿Están las ruedas correctamente instaladas?
• ¿Las ruedas giran libremente?

PROGRAMACIÓN El alumnado debe comenzar un nuevo proyecto en la aplicación de programación de EV3. Para practicar el profesor debe pedir a los alumnos que creen un programa que haga que el robot gire tres veces. También debe animarlos a explorar diferentes formas de mover el robot y a describir los efectos de alterar los parámetros de cada uno de los bloques que utilicen. POSIBLE SOLUCIÓN: GIRO DE TRES PUNTOS

1. Comenzar el programa
2. Girar la base de manejo y parar después de 1,5 segundos.
3. Girar la base de conducción hacia la izquierda y parar después de 1 segundo.
4. Mover la base de conducción hacia adelante durante 3 segundos.

DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA

Nota: Para que los alumnos obtengan un poco más de ayuda, el profesor debe remitirlos a los tutorials de Robot Educator. En el software EV3: Robot Educator> Conceptos básicos> Movimiento directo Robot Educator> Conceptos básicos> Movimiento curvo Robot Educator> Conceptos básicos> Movimiento tanque En la aplicación de programación EV3: Robot Educador> Movimiento curvo

2. OBSERVAR (35 min)

Los alumnos deben elegir uno entre todos los escenarios de conducción autónomos para programar:

• Aparcamiento en paralelo
• Ángulo de aparcamiento
• Aparcamiento perpendicular

IMPORTANTE: deben utilizar un lienzo de programación diferente para cada solución. Hay que animarlos a documentar sus pensamientos usando texto, vídeos, imágenes o cualquier otro medio creativo. POSIBLE SOLUCIÓN: APARCAMIENTO PARALELO EN MODO AUTÓNOMO

1. Iniciar el programa.
2. Avanzar en línea recta a la velocidad deseada.
3. Esperar 1 segundo.
4. Invertir la rotación del motor mientras gira para completar 1,5 rotaciones
5. Invertir la rotación del motor mientras gira en sentido contrario durante 1,5 rotaciones.
6. Conducir hacia atrás en línea recta durante 0,5 rotaciones.
7. Avanzar en línea recta durante 1 giro.

DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA

Opción de diferenciación Pedir a los alumnos que creen un programa que simule luces de advertencia apropiadas mientras se aparca (por ejemplo, utilizar la luz de estado del brick de programación EV3 para mostrar las luces de advertencia inversas). POSIBLE SOLUCIÓN: SIMULACIÓN DE ENGRANAJE INVERSO Y MARCHA ATRÁS LUCES DE ADVERTENCIA

1. Iniciar el programa.
2. Avanzar en línea recta a la velocidad deseada.
3. Esperar 1 segundo.
4. Encender la luz (luz de marcha atrás).
5. Invertir la rotación del motor mientras gira para completar de 1.5 rotaciones
6. Invierta la rotación del motor mientras gira en sentido contrario para una rotación de 1.5.
7. Conducir hacia atrás en línea recta durante 0.5 rotaciones.
8. Avanzar en línea recta durante 1 giro.

DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA

Compartir Animar a los alumnos a compartir sus creaciones, pensamientos y procesos de aprendizaje usando texto, vídeos, imágenes o cualquier otro medio creativo. El profesor debe pedir a uno o dos grupos que muestren al resto de compañeros sus programaciones. Después debe crear un debate sobre qué funciona bien y qué debería mejorarse. Oportunidad de evaluación Las rúbricas específicas para evaluar las habilidades de pensamiento computacional se pueden encontrar en el apartado “Evaluación”.

3. PARA AMPLIAR (45 min)

Como ampliación de la actividad se busca que los alumnos exploren soluciones de programación basadas en texto para que puedan comparar diferentes lenguajes de programación. Swift Playground - POSIBLE SOLUCIÓN ev3.move(forSeconds: 1.5, leftPort: .b, rightPort: .c, leftPower: 50, rightPower: 17) ev3.move(forSeconds: 1, leftPort: .b, rightPort: .c, leftPower: -17, rightPower: -50) ev3.move(forSeconds: 3, leftPort: .b, rightPort: .c, leftPower: 50, rightPower: 50) ROBOT C – POSIBLE SOLUCIÓN DESCARGAR (Requiere Software ROBOTC) Otras posibles soluciones DESCARGAR (Requiere Software ROBOTC) DESCARGAR (Requiere Software ROBOTC)