viernes, 10 de diciembre de 2010


Robotica Educativa

  1. TÉCNICAS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA ROBÓTICA EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA INTERDIDAC - 2005 Eduardo Gallego del Pozo
  2. CONTENIDOS: 1. INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS. 2. EL MÉTODO. 3. LAS HERRAMIENTAS. 4. UN CASO REAL: AULA DE ROBÓTICA DEL C.P. MIGUEL HERNÁNDEZ. 5. DEMOSTRACIONES DE ROBOTS. 6. CONCLUSIONES.
  3. 1 INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS 1.1 ¿Qué es la robótica? • El término \"Robótica\" fue acuñado por Isaac Asimov para describir la tecnología de los robots. • El concepto de “Robot” resulta de difícil definición, pero en general hace referencia a un sistema mecánico dotado de sensores y actuadores y controlado por un ordenador.
  4. 1 INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS 1.2 ¿Por qué estudiar Robótica? • Aglutina ciencias y tecnologías: Mecánica, electrónica, informática, matemáticas, biología... • Fomenta la imaginación, despierta inquietudes y ayuda a comprender mejor el mundo que nos rodea. • Permite el trabajo en equipo facilitando la comunicación, responsabilidad, toma de decisiones.
  5. 1 INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS 1.3 La Robótica en la educación primaria • La curiosidad infantil: nuestra gran aliada. • Curiosidad constructora de realidad que permite la toma de contacto con la misma y con la elaboración del conocimiento.
  6. 1 INTRODUCCIÓN Y FUNDAMENTOS 1.3 La Robótica en la educación primaria (II) • Realidad tecnológica donde el niño y el adolescente actual se encuentran. • Activación de los procesos de investigación, de descubrimiento, de prueba y error. • El niño juega, pero en realidad aprende.
  7. 2 EL MÉTODO 2.1 El método científico: • Clasificar • Ordenar • Identificar
  8. 2 EL MÉTODO 2.2 LOGO como base tecnológica (I) • Leguaje de programación diseñado inicialmente para enseñar matemáticas a los niños. • Procede del LISP: Inteligencia Artificial
  9. 2 EL MÉTODO 2.2 LOGO como base tecnológica (II) • En realidad LOGO es: • Un lenguaje para aprender. • Una herramienta útil para enseñar el proceso de aprendizaje y de pensamiento. • LOGO provee un ambiente donde los estudiantes asumen el rol de maestros
  10. 3 LAS HERRAMIENTAS 3.1 Equipos Tecnológicos LEGO DACTA • El RCX • Sensores y actuadores • Piezas tecnológicas
  11. 3 LAS HERRAMIENTAS 3.1 Equipos Tecnológicos LEGO DACTA • ¿Por qué LEGO DACTA? • Calidad de sus componentes • Facilidad de manejo • Arquitectura abierta • Difusión mundial
  12. 3 LAS HERRAMIENTAS 3.2 ROBOLAB • Evolución de LabVIEW • Programación gráfica muy potente (multitarea, tiempo real, determinístico...) • Se adapta al crecimiento y evolución del alumno.
  13. 3 LAS HERRAMIENTAS 3.2 ROBOLAB
  14. 3 LAS HERRAMIENTAS 3.2 ROBOLAB
  15. 4 UN CASO REAL: AULA DE ROBÓTICA DEL C.P. MIGUEL HERNÁNDEZ 4.1 Características • Funcionando desde hace 3 años. • Planteada como actividad extraescolar • Presupuesto mínimo (sin subvenciones) • Más de 40 alumnos anuales
  16. 4 UN CASO REAL: AULA DE ROBÓTICA DEL C.P. MIGUEL HERNÁNDEZ 4.2 Recursos • 10 puestos operativos (PI, PII y PIII) • Equipos en red (100MB) • Servidor (WEB, Repositorio, Mensajería, Impresión) . • 4 Equipos completos de robótica basados en Lego RCX
  17. 4 UN CASO REAL: AULA DE ROBÓTICA DEL C.P. MIGUEL HERNÁNDEZ 4.3 Principales actividades (I) • Robocampeones 2004: Organizada por la URJC • Primera prueba: Tercer puesto • Segunda prueba: Segundo puesto
  18. 4 UN CASO REAL: AULA DE ROBÓTICA DEL C.P. MIGUEL HERNÁNDEZ 4.3 Principales actividades (II) • COMPLUBOT: Certamen Alcalaíno de Robótica Educativa.
  19. 5 DEMOSTRACIONES DE ROBOTS
  20. 6 CONCLUSIONES • La robótica en la educación primaria es posible, adecuada y conveniente. • Usando LEGO DACTA y ROBOLAB conseguimos unos excelentes niveles y una rápida curva de aprendizaje. • Miles de niños en todo el mundo aprenden se forman y divierten gracias a la Robótica Educativa.
  21. Nos vemos en: WWW.COMPLUBOT.ORG Muchas gracias por su atención

ELECTRONICA

Historia de la Electronica

Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.
El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa, con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Este fue un paso muy importante para la fabricación de los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc.
Conforme pasaba el tiempo, las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia, etc. Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su miniaturización.
Pero fue definitivamente con el transistor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain, de la Bell Telephone, en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde, en 1949. Este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor (silicio), razón por la que no necesita centenares de voltios de tensión para funcionar.
A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando las válvulas en pequeños círculos audiófilos, porque constituyen uno de sus mitos más extendidos.
El transistor tiene tres terminales (el emisor, la base y el colector) y se asemeja a un triodo: la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el colector la placa. Polarizando adecuadamente estos tres terminales se consigue controlar una gran corriente de colector a partir de una pequeña corriente de base.
En 1958 se desarrolló el primer circuito integrado, que alojaba seis transistores en un único chip. En 1970 se desarrolló el primer microprocesador, Intel 4004. En la actualidad, los campos de desarrollo de la electrónica son tan vastos que se ha dividido en varias disciplinas especializadas. La mayor división es la que distingue la electrónica analógica de la electrónica digital.
La electrónica es, por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección en el futuro, junto con la informática.

Aplicaciones de la electrónica

La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:
  • Electrónica de control
  • Telecomunicaciones
  • Electrónica de potencia

Sistemas electrónicos

Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:

  1. Entradas o Inputs – Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.
  2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.
  3. Salidas o Outputs – Actuadores u otros dispositivos (también transductores) que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando este obscureciendo.
Sistemaselectronics.JPG
Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador).
Como ejemplo supongamos un televisor. Su entrada es una señal de difusión recibida por una antena o por un cable. Los circuitos de procesado de señales del interior del televisor extraen la información sobre el brillo, el color y el sonido de esta señal. Los dispositivos de salida son un tubo de rayos catódicos que convierte las señales electrónicas en imágenes visibles en una pantalla y unos altavoces. Otro ejemplo puede ser el de un circuito que ponga de manifiesto la temperatura de un proceso, el transductor puede ser un termocouple, el circuito de procesamiento se encarga de convertir la señal de entrada en un nivel de voltaje (comparador de voltaje o de ventana) en un nivel apropiado y mandar la información decodificándola a un display donde nos dé la temperatura real y si esta excede un límite preprogramado activar un sistema de alarma (circuito actuador) para tomar las medida pertinentes.

Señales electrónicas

Es la representación de un fenómeno físico o estado material a través de una relación establecida; las entradas y salidas de un sistema electrónico serán señales variables.
En electrónica se trabaja con variables que toman la forma de Tensión o corriente estas se pueden denominar comúnmente señales.Las señales primordialmente pueden ser de dos tipos:
  • Variable analógica–Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo. (presión, temperatura, etc.)
  • Variable digital– También llamadas variables discretas, entendiéndose por estas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados, es este el número de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto son binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar (en lógica serían los valores V y F) son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre sí y con sus estados anteriores.

AutoCAD

Autodesk AutoCAD es un programa de diseño asistido por computadora (CAD "Computer Aided Design"; en inglés, Diseño Asistido por computadora) para dibujo en 2D y 3D. Actualmente es desarrollado y comercializado por la empresa Autodesk.

 Características

Al igual que otros programas de Diseño Asistido por Ordenador (DAC), AutoCAD gestiona una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc) con la que se puede operar a través de una pantalla gráfica en la que se muestran éstas, el llamado editor de dibujo. La interacción del usuario se realiza a través de comandos, de edición o dibujo, desde la línea de órdenes, a la que el programa está fundamentalmente orientado. Las versiones modernas del programa permiten la introducción de éstas mediante una interfaz gráfica de usuario o en inglés GUI, que automatiza el proceso.
Como todos los programas y de DAC, procesa imágenes de tipo vectorial, aunque admite incorporar archivos de tipo fotográfico o mapa de bits, donde se dibujan figuras básicas o primitivas (líneas, arcos, rectángulos, textos, etc.), y mediante herramientas de edición se crean gráficos más complejos. El programa permite organizar los objetos por medio de capas o estratos, ordenando el dibujo en partes independientes con diferente color y grafismo. El dibujo de objetos seriados se gestiona mediante el uso de bloques, posibilitando la definición y modificación única de múltiples objetos repetidos.
Parte del programa AutoCAD está orientado a la producción de planos, empleando para ello los recursos tradicionales de grafismo en el dibujo, como color, grosor de líneas y texturas tramadas. AutoCAD, a partir de la versión 11, utiliza el concepto de espacio modelo y espacio papel para separar las fases de diseño y dibujo en 2D y 3D, de las específicas para obtener planos trazados en papel a su correspondiente escala. La extensión del archivo de AutoCAD es .dwg, aunque permite exportar en otros formatos (el más conocido es el .dxf). Maneja también los formatos IGES y STEP para manejar compatibilidad con otros softwares de dibujo.
El formato.dxf permite compartir dibujos con otras plataformas de dibujo CAD, reservándose AutoCAD el formato.dwg para sí mismo. El formato.dxf puede editarse con un procesador de texto básico, por lo que se puede decir que es abierto. En cambio, el.dwg sólo podía ser editado con AutoCAD, si bien desde hace poco tiempo se ha liberado este formato (DWG), con lo que muchos programas CAD distintos del AutoCAD lo incorporan, y permiten abrir y guardar en esta extensión, con lo cual lo del DXF ha quedado relegado a necesidades específicas.
Es en la versión 11, donde aparece el concepto de modelado sólido a partir de operaciones de extrusión, revolución y las booleanas de unión, intersección y sustracción. Este módulo de sólidos se comercializó como un módulo anexo que debía de adquirirse aparte. Este módulo sólido se mantuvo hasta la versión 12, luego de la cual, AutoDesk, adquirió una licencia a la empresa Spatial, para su sistema de sólidos ACIS.
El formato.dwg ha sufrido cambios al evolucionar en el tiempo, lo que impide que formatos más nuevos.dwg puedan ser abiertos por versiones antiguas de AutoCAD u otros CADs que admitan ese formato (cualquiera). La última versión de AutoCAD hasta la fecha es el AutoCAD 2011, y tanto él como sus productos derivados (como AutoCAD Architecture o Autodesk Inventor) usan un nuevo formato no contemplado o trasladado al OpenDWG, y que sólo puede usar el formato hasta la versión 2000.