MINDSTORMS® EV3 Core Set

Hazlo moverse con ruedas

Diseña, construye y programa robots que puedan pensar y moverse solos, ¡una vez que les hayas indicado cómo!

90 a 120 minutos
Intermedio
Grados 6-8
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Conectar

(30 minutos)

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Utiliza este video para: * Conectar a los estudiantes con robots de la vida real que se mueven * Conectar a los estudiantes con principios de física y matemáticas: distancia, velocidad y otros desafíos para el movimiento de robots * Toma en cuenta cómo piensan los robots * Inspira a los estudiantes a crear sus propios robots que se muevan

Debate para la sección “Haz que se mueva” 1. Analiza las maneras en que las máquinas y los robots se mueven con y sin ruedas. Elige un ejemplo y analiza la manera en la que el movimiento se transfiere de una pieza a otra. Esta pregunta desafía a los estudiantes a observar y describir cómo se mueve físicamente un robot.* 2. Compara la manera en la que se mueven los dos robots que caminan. ¿Qué notas sobre la manera en la que logran el equilibrio al caminar? El robot insecto ZI levanta una pierna de un lado pero no del otro lado. El robot humanoide mantiene el equilibrio de varias maneras (por ejemplo, al moverse lentamente, ajustando la posición de los pies, manteniendo las manos extendidas a los lados).*

Informe de diseño Diseña, construye y programa un robot que pueda: * Moverse solo a una distancia de 1 m * Usar al menos un motor * Usar ruedas para moverse * Mostrar la distancia que se movió

Lluvia de ideas Fomenta un proceso activo de generación de ideas para que los estudiantes alcancen la comprensión conceptual. Por ejemplo, aliéntalos a: * Revisar los videos de “Robots en acción” que muestran robots para inspirarse * Investigar los conceptos clave del proyecto de medición de distancia con las ideas de construcción y programación que se incluyen ahí * Construir algunos de los ejemplos de las ideas para la construcción y explorar cómo funcionan * Personalizar sus robots o describir un contexto en el que un robot se mueve a una distancia específica es importante (por ejemplo, el róver Curiosity que está explorando el planeta Marte) Ideas para la construcción: * Motor grande y Rueda * engranes biselados * Pistas

Selecciona la mejor solución Describe la solución que has decidido construir y programar. Piensa en ejemplos del debate de generación de ideas. Luego, explica por qué elegiste esta solución en el informe de diseño. Alienta a los estudiantes a describir por qué han elegido esta solución. De esa manera, cuando los estudiantes repasen y revisen, tendrán información específica que pueden usar para evaluar su solución y decidir si fue efectiva o no.

Construir

(30 minutos)

Construye y programa ¡Comienza a construir y a programar tu solución! A medida que trabajas en tu solución, asegúrate de que tus estudiantes lleven un registro de: 1. Describe una parte de tu diseño que funcionó particularmente bien. 2. Describe un cambio de diseño que tuviste que realizar. 3. ¿Qué probarás ahora? Los estudiantes pueden usar imágenes, video, texto, sonido o enlaces web para documentar su trabajo.

Contemplar

(30 minutos)

Prueba y analiza ¿Qué tanto se ajusta tu solución al informe de diseño? Usa una tabla para registrar los datos. Asigna nombres a las columnas y las filas, como Número de prueba, Distancia recorrida y Observaciones.

Analiza y revisa Dedica un momento a reflexionar sobre tu solución para el robot. * ¿El robot calcula la distancia con exactitud? * ¿Cómo lo sabes? *¿De qué otras maneras han resuelto el problema otras personas? * Describe dos maneras en que podrías mejorar tu robot. Alienta a los estudiantes a repasar el informe de diseño y sus propias notas de generación de ideas y los datos de las pruebas.

Comunica A continuación tienes ideas para sugerir a tus estudiantes: * Crea un video de tu proyecto, especialmente tu presentación final y el desempeño de tu robot. * Explica algunas características importantes de tu programa de software. * Crea una guía de construcción para tu modelo utilizando una serie de fotografías a medida que lo desarmas. * Incluye una imagen de tu programa con comentarios. * Agrega una fotografía de tu equipo.

*Evalúa el diseño y las metas * Puedes usar las rúbricas incluidas para evaluar el progreso de las habilidades en los proyectos de ingeniería de diseño. * Los estudiantes pueden revisar las metas de sus diseños, así como el uso de algunas prácticas con la rúbrica que se proporciona. Los estudiantes pueden calificar su nivel de trabajo agregando una marca debajo de las columnas Bronce, Plata, Oro o Platino. * También puedes elegir la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Evalúa la creatividad y la colaboración Los estudiantes pueden revisar sus procesos creativos y de colaboración con la rúbrica que se proporciona. También puedes usar la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Continuar

(30 minutos)

Comunica A continuación tienes ideas para sugerir a tus estudiantes: * Crea un video de tu proyecto, especialmente tu presentación final y el desempeño de tu robot. * Explica algunas características importantes de tu programa de software. * Crea una guía de construcción para tu modelo utilizando una serie de fotografías a medida que lo desarmas. * Incluye una imagen de tu programa con comentarios. * Agrega una fotografía de tu equipo.

*Evalúa el diseño y las metas * Puedes usar las rúbricas incluidas para evaluar el progreso de las habilidades en los proyectos de ingeniería de diseño. * Los estudiantes pueden revisar las metas de sus diseños, así como el uso de algunas prácticas con la rúbrica que se proporciona. Los estudiantes pueden calificar su nivel de trabajo agregando una marca debajo de las columnas Bronce, Plata, Oro o Platino. * También puedes elegir la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Evalúa la creatividad y la colaboración Los estudiantes pueden revisar sus procesos creativos y de colaboración con la rúbrica que se proporciona. También puedes usar la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Descripción general de la solución de muestra

La solución de Robot biselado es un ejemplo de las muchas soluciones posibles para el proyecto Hazlo moverse con ruedas.

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Ideas de construcción para una solución de muestra La idea de construcción engranes biselados muestra cómo transferir el movimiento a un ángulo de 90° y reducir la marcha (reducir la velocidad, incrementar la fuerza). Las ruedas grandes no están conectadas a un motor. Se utilizan para aumentar la estabilidad y reducir la fricción.

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Medición de distancia para solución de muestra Esta es una manera de calcular la distancia recorrida por un motor, según las rotaciones del motor 1. Mide el diámetro de la rueda. El diámetro de la rueda pequeña es de aproximadamente 3 cm. 2. Calcule la circunferencia de la rueda. Circunferencia = Diámetro * pi Circunferencia = 3 cm * 3.14 = 9.42 cm por rotación de la rueda 3. Calcule cuántas rotaciones de las ruedas son necesarias para que el robot se mueva 100 cm. 100 cm ÷ 9.42 cm por rotación = 10.6 rotaciones 4. Ajuste las rotaciones del motor según la relación de engranes. Rotaciones con engranes = 10.6 rotaciones * Rotaciones con engranes con relación de engranes de 20 ÷ 12 = 10.6 rotaciones * Relación de engranes de 1.67 = 17.7 rotaciones con engranes 5. En tu programa, agrega un bloque Motor, selecciona las rotaciones del motor y escribe el valor de las rotaciones con engranes, 17.7.

Programa para una solución de muestra Este programa: * Enciende el Motor mediano a -100 (avance de máxima potencia en este modelo) para 17.7 rotaciones * Muestra 100 cm en coordenadas (3, 3), de manera que el texto se centre en el medio * Espera 3 segundos para que tengas tiempo de ver el texto

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DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA16 KB, REQUIERE EL SOFTWARE DEL LABORATORIO EV3

¡Advertencia! ¡Esto puede ser peligroso!

La configuración del valor de las rotaciones del Motor A en 17.7 se calcula con el motor del Robot biselado y la combinación de engranes y la meta de movimiento de 100 cm. Es posible que tengas que ajustar el valor para adaptar la fricción u otros factores a medida que se mueve el robot. Hay muchas maneras de programar el robot para que se mueva y muestre la distancia.

Soporte para profesor

Los estudiantes: • Comprenderán que los ingenieros diseñan para satisfacer una necesidad • Pondrán en práctica las habilidades de trabajo en equipo y de comunicación, como escuchar a otros y justificar decisiones con base en la evidencia • Construirán su propio robot que pueda avanzar 1 m • Comprenderán que la distancia lineal de un vehículo motorizado con ruedas se puede calcular al multiplicar la circunferencia de la rueda por el número de rotaciones del motor • Escribirán un programa que calcule y muestre la distancia real que se mueve el robot

Set base de LEGO® MINDSTORMS Education EV3 Laboratorio EV3 de LEGO® MINDSTORMS Education o Programación EV3 Prerrequisitos Los estudiantes deben saber cómo crear y descargar un programa, y cómo programar un motor.

MARCO REFERENCIAL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EDUCACIÓN BÁSICA

OPCP/S

Algoritmos y desarrollo: Valerse de la programación y la robótica para el control, la automatización y la simulación de sistemas físicos

APRENDIZAJES CLAVE PARA LA EDUCACIÓN INTEGRAL

ESE/S2/C

Responsabilidad: Propone planteamientos originales y pertinentes para enriquecer el trabajo colaborativo.

MAT/P5/FEM

Magnitudes y medidas: Resuelve problemas involucrando longitudes y distancias, pesos y capacidades con unidades convencionales, incluyendo kilómetro y tonelada.

MAT/P5/FEM

Magnitudes y medidas: Resuelve problemas que implican calcular el perímetro de polígonos y del círculo, y el área de rectángulos con unidades convencionales.

Material del alumno

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