Introducción a la robótica educativa de LEGO.
Los robots son un campo de desarrollo económico increíble. Estamos a la puertas de vivir una revolución respecto a la realización de tareas que actualmente solo son llevadas a cabo por los humanos.
Respecto a las plataformas de aprendizaje para niños LEGO Mindstorms es una excelente plataforma para la construcción de robots educativos y dispositivos electrónicos.
Y en muchos casos un paso previo a las conocidas placas Arduino algo más complejas. LEGO MINDSTORMS permite a cualquier persona realizar proyectos de robótica.
Recopilación de guías y tutoriales de LEGO MindStorms.
Resulta muy recomendable disponer de una guía que nos sirva como apoyo en nuestro proceso de aprendizaje de construcción y programación de LEGO MindStorms.
PDF: Guía oficial de uso en español de LEGO Mindstorms en lego.com. Resumen del índice de contenidos: Tecnología EV3. Instalación de baterías. Encendido del Bloque EV3. Motores del Bloque EV3. Motor grande.
Motor mediano. Sensores del Bloque EV3. Sensor de color. Sensor táctil. Sensor infrarrojo. Baliza infrarroja remota. Conexión de la tecnología EV3. Conexión de sensores y motores.
Conexión del Bloque EV3 a su equipo. Interfaz del Bloque EV3. Ejecutar reciente. Navegación de archivos. Aplicaciones del Bloque EV3. Ajustes.
Software de EV3: Requisitos mínimos del sistema, Instalación del software, Página de inicio, Propiedades y estructura del proyecto, Misiones del robot, Programación, Página de Hardware.
Editor de contenido, Herramientas. Solución de problemas: Ayuda del Software de EV3. Actualizaciones de software. Actualización de firmware. Reinicio del Bloque EV3.
Aprende a programar de LEGO en lego.com. Crea tu primer programa desde tu tablet. Incluye las descargas de la APP de EV3 y el software para PC y Mac.
PDF: Mi taller de robótica. Guía del estudiante en educa.jcyl.es. Tutorial ideal para los más pequeños. Incluye ejercicios prácticos.
Bibliografía recomendada de robótica educativa.
Las guías interactivas (App LEGO Mindstorms) son muy claras respecto a los pasos a seguir pero se echa en falta la transmisión de conocimiento del maestro o tutor.
A continuación, hacemos referencia a excelentes libros que sirven de ayuda y nos guían paso a paso a través de la experiencia de sus autores en la elaboración de proyectos:
150 Proyectos con LEGO Mindstorms de Ernesto Martínez. «Ideas de proyectos que utilizan y combinan la práctica totalidad de sensores disponibles en el mercado para LEGO Mindstorms.
Instrumentos de medición, equipos e instrumentos de navegación, equipos meteorológicos, sistemas de seguridad, maquinaria industrial, energías renovables, electrodomésticos, música, periféricos, vehículos de guiado automático, buques, trenes, motos, dispositivos asistenciales, biónica, etc.
La 3ª edición añade 10 nuevos proyectos. Cada proyecto incluye la explicación del funcionamiento del elemento a reproducir, el algoritmo del mismo (que permite su programación en cualquier plataforma de robótica), imágenes del resultado en NXT o EV3 (se pueden implementar en ambas versiones) y programas para Mindstorms descargables.»
Actividades de Robótica Educativa para el Profesor Ocupado: EV3 de Damien Kee. Recomendado para apasionados a la robótica. «En este libro encontrará las actividades necesarias para llevar a cabo 10 semanas de clase con el kit robótico LEGO Mindstorms EV3, versión educativa (45544).
El libro contiene 25 capítulos que le guiarán a través de un proceso completo de aprendizaje sobre robótica, desde los conceptos básicos hasta la exploración de un planeta lejano con su EV3.
Cada lección plantea a los alumnos un reto distinto, a la vez que se incorporan nuevos conceptos de programación y funcionamiento de los sensores.
Todos los retos siguen una estructura muy similar. Cada capítulo empieza siempre con un breve resumen del proyecto a desarrollar, una lista detallada de los materiales necesarios y una serie de notas para el profesor que explican cómo guiar a los alumnos a lo largo del proyecto.
Trucos y consejos sobre cómo resolver los problemas que los alumnos se pueden encontrar y dispondrá de programas de ejemplo para poder supervisar si su programación es correcta. Además, el libro contiene hojas de actividades para los alumnos, lo que permite al profesor desarrollar la clase sin necesidad de preparar las actividades previamente.
Los alumnos pueden seguir las preguntas indicadas en estas hojas y rellenar los espacios en blanco a medida que van obteniendo sus resultados experimentales. Al final del libro se incluyen las instrucciones de montaje del RileyRover, robot sobre el que se basan todas las actividades contenidas en este libro.
Este robot presenta un diseño muy robusto, lo que facilita llevar a cabo las actividades propuestas y puede ser utilizado por los alumnos y profesor como alternativa al modelo incorporado en el kit LEGO Mindstorms EV3. Adicionalmente a los proyectos y misiones indicados, este libro contiene otras actividades encaminadas a conocer mejor el mundo de la robótica mediante trabajos de investigación y presentaciones multimedia.»
The LEGO Mindstorms EV3 Discovery Book by Laurens Valk (2014). Excelente guía de construcción del EV3.
«Comience con lo básico mientras construye y programa un robot simple para experimentar con motores, sensores y programación de EV3. Luego pasará a una serie de robots cada vez más sofisticados que le mostrarán cómo trabajar con técnicas avanzadas de programación, como cables de datos, variables y bloques de programación personalizados.
También aprenderá técnicas de construcción esenciales, como la forma de usar vigas, engranajes y bloques de conectores de manera efectiva en sus propios diseños.
Domina las posibilidades del conjunto de EV3 a medida que construyes y programa:
- El EXPLOR3R, un vehículo con ruedas que usa sensores para navegar por una habitación y seguir líneas.
- FORMULA EV3 RACE CAR, un coche de carreras aerodinámico a control remoto.
- ANTY, una criatura ambulante de seis patas que adapta su comportamiento a su entorno.
- SK3TCHBOT, un robot que te permite jugar juegos en la pantalla EV3.
- El SNATCH3R, un brazo robótico que puede encontrar, agarrar, levantar y mover de forma autónoma la luz infrarroja.
- LAVA R3X, un robot humanoide que camina y habla.
Más de 150 desafíos de construcción y programación te alientan a pensar de forma creativa y aplicar lo que has aprendido para inventar tus propios robots. Con The LEGO MINDSTORMS EV3 Discovery Book como su guía, construirá sus propias creaciones fuera de este mundo en muy poco tiempo.
Requisitos: Un conjunto de LEGO MINDSTORMS EV3 (SET LEGO # 31313).»
The LEGO Mindstorms EV3 Laboratory: Build, Program, and Experiment With Five Wicked Cool Robots! by Daniele Benedettelli (2013).
The Art of LEGO Mindstorms EV3 Programming by Terry Griffin (2014).
«Con su interfaz colorida basada en bloques, el lenguaje de programación LEGO® MINDSTORMS® EV3 está diseñado para permitir a cualquier persona programar robots inteligentes, pero sus poderosas características pueden ser intimidantes al principio.
La programación de Art of LEGO MINDSTORMS EV3 es una guía a todo color, amigable para principiantes, diseñada para cerrar esa brecha.
En el interior, descubrirá cómo combinar elementos básicos de EV3, como bloques, cables de datos, archivos y variables, para crear programas sofisticados. También aprenderá buenas prácticas de programación, administración de memoria y estrategias de depuración útiles: habilidades generales que serán relevantes para la programación en cualquier idioma.
Todos los programas del libro funcionan con un robot de prueba de uso general que construirás al principio. A medida que sigas, programarás tu robot para:
- Reaccionar a diferentes entornos y responder a los comandos.
- Sigue una pared para navegar por un laberinto.
- Visualice dibujos que ingrese con diales, sensores y cables de datos en la pantalla EV3.
- Juega un juego al estilo de Simon Says que usa matrices para guardar tu puntuación más alta.
- Sigue una línea usando un controlador de tipo PID como los que están en sistemas industriales reales.»
Proyectos con Robots LEGO de Marco A. Pérez. «Este libro fue escrito para estudiar el área de la robótica y la programación mediante proyectos con robots MINDSTORMS de LEGO®. Cada capítulo presenta interesantes proyectos, sencillos de comprender y que han sido organizados para que el lector pueda avanzar gradualmente hasta desarrollar implementaciones con un mayor nivel de complejidad.
El material puede ser usado para la ejecución particular de un proyecto de robótica, mecatrónica, automatización, control, programación o también como fundamento para introducir y reforzar conocimientos en las áreas de computación, informática, electrónica, mecánica, matemáticas, física, etc.,
Motivando a los lectores en la utilización de la robótica para la generación de ideas innovadoras, que se materialicen rápidamente en prototipos de robots que posean el potencial de solución a algunos problemas científicos e industriales.
El material ha sido estructurado como apoyo en la impartición de cursos y talleres de robótica o para que cualquier estudiante explore, autoaprenda y desarrolle sus capacidades en el uso de esta tecnología.
Pensado para entusiastas de la tecnología, estudiantes de primaria, secundaria, bachillerato, universidad y hasta científicos del área. Para esto se organizó en capítulos en los que los proyectos se desarrollan utilizando distintos lenguajes de programación que permiten explotar diferentes grados de complejidad de la plataforma robótica.
Entre estos lenguajes algunos son abiertos y gratuitos, otros son gráficos (NXT-G), algunos basados en plataformas en lenguaje C (NXC y ROBOTC®) o Java (lejosNXJ). Se trabaja también la plataforma probablemente de mayor uso por la comunidad científica-técnica, el Matlab®/Simulink® (ECROBOT y el Toolbox MATLAB® RWTH).»
«El LEGO® MINDSTORMS® EV3 Idea Book explora docenas de formas creativas para crear increíbles mecanismos con el set LEGO MINDSTORMS EV3. Cada modelo incluye una lista de las partes necesarias, texto mínimo y fotografías coloridas desde múltiples ángulos para que pueda recrearlo sin la necesidad de instrucciones paso a paso.
Aprenderás a construir autos con suspensiones reales, rastreadores orientables, tiradores de bolas, brazos robóticos con agarre y otras maravillas creativas. Cada modelo demuestra principios mecánicos simples que puedes usar como bloques de construcción para tus propias creaciones.
Lo mejor de todo es que cada parte que necesita para construir estas máquinas viene en un conjunto de LEGO (n. ° 31313).»
Lego Mindstorms Interfacing (Tab Electronics Robotics) by Don Wilcher (2002). Incluye ejemplos de montajes.
Dave Baum’s Definitive Guide to Lego Mindstorms. Segunda edición [published: November, 2002]. Con ejemplos de montajes.
Lego Mindstorms Nxt: Mars Base Command by James Floyd Kelly [2012].
Kits Lego Mindstorms más vendidos.
LEGO Mindstorms. EV3, juguete electrónico (31313). Contro por mando o mediante APP para iOS o Android. Núcleo EV3 con procesador ARM9, 1 puerto USB para funciones WiFi y conexión a Internet, lector de tarjetas Micro SD, botones retroiluminados, 4 puertos de motor.
Incluye 3 servomotores interactivos, un control remoto, un sensor de color mejorado y rediseñado, un sensor de contacto rediseñado, un sensor de infrarrojos y más de 550 elementos LEGO Technic.
Lego MINDSTORMS Education EV3-Basis-Set 541piezas – juegos de construcción para edades de 10 años a 21 años, 541 pieza(s). Principales actividades educativas del set principal:
- Diseño y construcción de robots programables empleando motores, sensores, engranajes, ruedas, ejes y otros componentes técnicos de alta calidad.
- Comprensión e interpretación de planos bidimensionales para la creación de modelos tridimensionales.
- Construcción, prueba, resolución de problemas y revisión de diseños para mejorar el rendimiento de los robots.
- Obtención de experiencia práctica en el uso de conceptos matemáticos como la estimación y medida de distancias, tiempos y velocidades. Principales actividades educativas en relación con el software.
- Uso de dispositivos de entrada y salida para generar secuencias sencillas y comandos que vinculen causas y efectos.
- Desarrollo y prueba de un sistema para monitorizar y controlar eventos.
Set de expansión 853 piezas LEGO MINDSTORMS. «Este set contiene un amplio abanico de elementos y es un suplemento ideal del EV3 Set Básico.
Está diseñado para llevar la experiencia de los alumnos con la robótica al siguiente nivel. Contiene muchos elementos especiales, como diferentes engranajes, piezas para personalizar el robot o elementos estructurales únicos.
Estos se complementan con muchos otros elementos estándar como ejes o conectores. Este set ayuda a los estudiantes a poder realizar construcciones más grandes y complejas, y a hacerse con piezas de recambio.
El set es óptimo para su uso en el aula, así como después de las clases y competiciones de robótica. Todo esto viene contenido en una caja sólida reutilizable.»
LEGO Mindstorms 8547 NXT 2.0 V24. »
LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 es un kit de montaje programable de robot que te hará disfrutar de una experiencia única.
Incluye un microprocesador de 32 bit (o «ladrillo inteligente» para los fans de LEGO con menor conocimiento técnico) y una pantalla matricial.
Podrás crear tus propias invenciones robóticas y perfeccionarlas hasta el último detalles gracias al set de 612 elementos de diseño especialmente seleccionados para que puedas crear tu propia estructura, y a su software fácil e intuitivo de interfaz drag-and-drop (arrastrar y soltar) con el que programar su memoria.
La guía rápida incluye instrucciones para que hasta el más inexperto de los fans de LEGO pueda construir su primer robot en solo 30 minutos, y una introducción a su programación. Gracias a este kit de herramientas 2.0 podrás disfrutar creando humanoides, vehículos y robots que obedecerán todas tus órdenes.
Los 4 diseños básicos son: Alpha Rex, RoboGator , Shooterbot y Colour Sorter. La guía rápida enseña como probar la función de los sensores y hacer que los robots se muevan, y propone el reto de construcción del primer robot, el Shooterbot. A partir de ahí proponer 16 retos más de programación y construcción que van incorporando y añadiendo todos los sensores y funciones para acabar creando estos cuatro robots.
Con un poco de imaginación, como ya requieren todos los productos LEGO, las posibilidades son infinitas. El software incluido ofrece un editor de sonido, control remoto y Pack and go.
El editor de sonido te permite personalizar tu robot mediante ficheros de sonido que puedes importar o grabar tú mismo y cargarlos al ladrillo inteligente para hacer que el robot suene como una persona o haga el sonido que tú quieras.
La función de control remoto de permite controlar tu robot MINDSTORMS NXT 2.0 de forma inmediata, sin tener que programar nada gracias a un cable USB o una conexión bluetooth. Este software, además, permite a los usuarios compartir sus programas con otros usuarios con la función de «Pack and go».»
Set de Motores Power Functions LEGO Technic (8293).
- Da vida a tus propios modelos LEGO Technic con este emocionante set de motores Power Functions.
- Set de energía complementaria incluye un motor, una batería, un cable de luz y un interruptor.
- Da vida a tus creaciones LEGO Technic.
LEGO Mindstorms EV3 31313 (US Version imported by uShopMall U.S.A.).
EV3 incluye un potente procesador ARM9, puerto USB Wi-Fi y conectividad a Internet, lector de tarjetas Micro SD, botones retroiluminados y 4 puertos de motor.
3 servo motores interactivos, control remoto, imp. y sensor de color rediseñado, sensor táctil rediseñado, sensor de infrarrojos, más de 550 elementos de LEGO Technic.
Controle su robot a través del sistema de sensor de infrarrojos; software intuitivo (PC y Mac) con interfaz de programación de arrastrar y soltar basada en iconos.
Instrucciones de construcción para 1 robot incluido. Descargue 4 instrucciones de construcción más instrucciones de construcción de bonificación desarrolladas por fanáticos reales y endosadas por LEGO en LEGO.com/mindstorms.
Controle y administre su robot con el control remoto incluido o descargue la aplicación gratuita para su dispositivo inteligente.
LEGO 9689 Education. Máquinas simples (a partir de 7 años). «Este conjunto de LEGO Education cuenta con las instrucciones de montaje para 16 modelos en cuadernos impresos a todo color, cuatro modelos principales y cuatro de resolución de problemas.
Estos modelos permiten a los estudiantes investigar y comprender el funcionamiento de las máquinas simples y compuestas que encontramos en la vida cotidiana: los engranajes, ruedas y ejes, palancas y poleas.
Principales valores de aprendizaje: Ciencia: La observación y la investigación de las máquinas simples: engranajes, ruedas y ejes, palancas y poleas, el desarrollo de habilidades de investigación científica, las pruebas de feria, la predicción y medición, recopilación de datos y la descripción de los resultados.
Tecnología / Ingeniería: Identificación de una necesidad o problema y, después de un breve diseño, la construcción de un modelo.
Probar y evaluar y aplicar el vocabulario relevante. Matemáticas: Contar, dibujo de formas geométricas, comprobar resultados, calcular, medir y predecir. Productos relacionados: 2009689 (CD de actividades y notas para el profesor).»
LEGO 9641 MindStorms. Accesorio de bomba neumática para juego 3009686 (a partir de 10 años). «Este nuevo set de Neumática es una gran noticia, porque supone que LEGO sigue apostando por esta gran línea de productos.
Mecanismos de Neumática es un set que amplía el Conjunto Básico de Ciencia y Tecnología 9632 / 9686 proporcionando 5 modelos principales y 4 modelos neumáticos de la vida real. Incluye:
Instrucciones impresas a todo color. 2 cilindros neumáticos grandes. 1 cilindro neumático pequeño. 1 compresores grande. 1 compresor pequeño. 16 tubos neumáticos. 3 válvulas neumáticas. 5 Uniones en T 1 Tanque neumático ¡1 manómetro, de gran utilidad para educación!
Permite realizar medidas tanto en psi como en bares. Puede ser combinado con el pack de actividades 2009641 para ampliar el número de actividades.
Valores educativos: Permite construir y explorar el mundo de la neumática de una forma segura a través de modelos LEGO que son réplica de modelos de la vida real. Permite investigar los sistemas de potencia y sus componentes, así como los conceptos de secuencia, control y presión, energía cinética y potencial.
El manómetro permite la medida de la presión tanto en psi como en bares. Ha sido desarrollado para permitir que los alumnos trabajen como investigadores construyan los modelos trabajando en equipo.»
Enlaces relacionados con robótica educativa:
- EV3 PROGRAMMER APP en lego.com. Mindstorms. Productos. Aprende a programar. Apps. Construye un robot. Juegos. Robots de los fans. Remix. Vídeos. Galería descargas.
- Guía rápida de App Inventor. MIT App Inventor es una aplicación innovadora para la programación de apps, que transforma el complejo lenguaje de codificación basada en texto en bloques de construcción visual (arrastrar y soltar).
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- Es tan intuitiva que incluso una persona sin experiencia en programación tendrá la capacidad de crear aplicaciones básicas para dispositivos móviles. Toda la información y descargas… seguir leyendo.
- Manuales y tutoriales de Scratch. 1. Introducción. Scratch es un software diseñado para el aprendizaje de los más pequeños. A través de una interfaz gráfica sencilla se pueden programar secuencias y automatismos. La programación para los más pequeños ha de ser un tanto “física”, tanto que casi se pueda tocar, por este motivo la tendencia actual es introducir a los más…seguir leyendo.
