EL COCHECITO LERE
antonio.munoz
Created on March 25, 2017
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Transcript
BRAZO ROBOT
Antonio Muñoz PancorboDpto. Tecnoogía
Justificación: A petición del alumnado, interesado en el tema, se selecciona esta temática como relevante en la formación de su futuro profesional. Los sistemas de control robotizados serán clave en el incierto mercado laboral del futuro. Ser capaces de resolver problemas y buscar la información adecuada, así como trabajar colaborativamente, será clave en el desarrollo de cualquier faceta de la vida socio-laboral.
UDI - TECNOLOGÍA 4º ESO
ESTADO DE LOS PRODUCTOS
UDI "BRAZO ROBOT" - TEC 4ºESO
¿Cuál es la organziación del trabajo que tenéis que llevar a cabo?. ¿Qué vais a aprender?. ¿Qué metodologías vais a usar?. ¿Haréis trabajo colaborativo?. ¿Qué tipo de recursos usaréis?. LEYENDA:
CRITERIOS DE EVALUACION
ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE
OBJETIVOS
OBJETIVOS DE ÁREA QUE SE TRABAJAN EN ESTA UNIDAD:
- Abordar con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas tecnológicos trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema, recopilar y seleccionar información procedente de distintas fuentes, elaborar la documentación pertinente, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas que resuelvan el problema estudiado y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de vista.
- Disponer de destrezas técnicas y conocimientos suficientes para el análisis, intervención, diseño, elaboración y manipulación de forma segura y precisa de materiales, objetos y sistemas tecnológicos.
- Analizar los objetos y sistemas técnicos para comprender su funcionamiento, conocer sus elementos y las funciones que realizan, aprender la mejor forma de usarlos y controlarlos y entender las condiciones fundamentales que han intervenido en su diseño y construcción.
- Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y alcance utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuados.
- Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo.
- Comprender las funciones de los componentes físicos de un ordenador así como su funcionamiento y formas de conectarlos. Manejar con soltura aplicaciones informáticas que permitan buscar, almacenar, organizar, manipular, recuperar y presentar información, empleando de forma habitual las redes de comunicación.
- Asumir de forma crítica y activa el avance y la aparición de nuevas tecnologías, incorporándolas al quehacer cotidiano.
- Actuar de forma dialogante, flexible y responsable en el trabajo en equipo, en la búsqueda de soluciones, en la toma de decisiones y en la ejecución de las tareas encomendadas con actitud de respeto, cooperación, tolerancia y solidaridad.
CONTENIDOS
RESULTADOS DE APRENDIZAJE EVALUABLES
TRANSPOSICIÓN DIDÁCTICA
COMPETENCIAS
COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN EN ESTA UNIDAD:
- COMPETENCIA DIGITAL.
- COMPETENCIAS SOCIALES Y CÍVICAS.
- SENTIDO DE LA INICIATIVA Y ESPÍRITU EMPRENDEDOR.
- CONCIENCIA Y EXPRESIONES CULTURALES.
- COMPETENCIA MATEMÁTICA Y COMPETENCIAS BÁSICAS EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA.
- COMPETENCIA EN COMUNICACIÓN LINGÜÍSTICA.
- COMPETENCIA EN APRENDER A APRENDER.
ESCENARIOS Y RECURSOS
T1
T2
T3
TRANSPOSICIÓN DIDÁCTICA
¿Cuáles son las tareas a realizar en el desarrollo de esta Unidad Diáctica Integrada?.
SISTEMAS DE CONTROL
MONTAJE MECÁNICO
DESARROLLOS FANTEC
Tarea 1 - SISTEMA DE CONTROL.
>¿Qué debes tener en cuenta para poder controla el producto final?
Descripción: Nuestra sociedad futura se va a mover en buena parte por medio de sistemas automáticos y programados. Antes de poner un sistema de este tipo en marcha, debemos hacer multitud de pruebas y prototipar los mismos. Para que unbrazo robot no nos de problemas debemos hacer un trabajo de control previo sobre todos sus sistemas, ahí nos encontramos.
A1.1 - CONTROL ANALÓGICO DE UN SERVOMOTOR.
A1.2 - CONTROL ANALÓGICO DE CUATRO GRADOS DE LIBERTAD.
EJERCICIOS
Ejercicios vinculados a la actividad A1.1 - CONTROL ANALÓGICO DE UN SERVOMOTOR:
- E1.1.1 - Comunicación serie para obtener los valores de un servo usando Arduino.
- E1.1.2 - Ajuste de los valores de un potenciómetro a los válidos de un servo de 180º mediante mapeo.
- E1.1.3 - Montaje de un sistema de control con un potenciómetro y un servo.
- E1.1.4 - Pruebas y ajustes en la programación necesaria para controlar el giro de un motor desde el potenciómetro.
- E1.2.1 - Estudio de las características de un grado de libertad. ¿Dónde ocurrirá esto en nuestro brazo - robot?.
- E1.2.2 - Búsqueda de información para conseguir mover 2 servos con 2 potenciómetros usando una sola placa de control.
- E1.2.3 - Montaje de los 3 servos y potenciómetros restantes.
- E1.2.4 - Pruebas y ajustes en la programación necesaria para controlar el giro de todos los motores desde sus potenciómetros en el prototipo de control.
- E1.3.1 - Montaje del cableado definitivo usando la estructura del brazo motor una vez montado.
- E1.3.2 - Ajuste de la programación a las necesidades reales del hardware brazo robot.
MODELOS DE ENSEÑANZA
Modelos de enseñanza vinculados a la actividad A1.1 - CONTROL ANALÓGICO DE UN SERVOMOTOR:
PROCESOS COGNITIVOS
Los procesos cognitivos que se ponen en marcha en esta actividad A1.1 - CONTROL ANALÓGICO DE UN SERVOMOTOR son:
CONTEXTOS
Los contextos o escenarios en los que produce la actividad A1.1 - CONTROL ANALÓGICO DE UN SERVOMOTOR son:
PRODUCTOS
Aquí se montarán los prototipos de los sistemas de control de los proyectos "Pepito" y "Nexus": Aquí se puede ver el montaje actual de los 4 servomotores (uno por cada grado de libertad) que se usarán en el brazo robot: En el siguiente vídeo se ve el accionamiento de varios servos desde sus respectivos potenciómetros en las pruebas de prototipado del control, en concreto en el proyecto Nexus.
Esta tarea se desarrollará mediante las siguientes actividades:
A1.3 - AJUSTES DE PROGRAMACIÓN.
Tarea 2 - MONTAJE MECÁNICO
¿Qué debes tener en cuenta para un correcto diseño y montaje estructural en el producto?.
PROCESOS COGNITIVOS
Los procesos cognitivos que se ponen en marcha en esta actividad A2.1 - MONTAJE ESTRUCTURAL son:
CONTEXTOS
Los contextos o escenarios en los que produce la actividad A2.1 - MONTAJE ESTRUCTURAL son:
PRODUCTOS
Proyecto Nexus: uno de los brazos robot montados y programados.
Descripción: una vez seleccionado el brazo robot que vamos a montar e impresos todos sus componentes mecácnicos, nos podemos encontrar con diversos problemas que nos soliciten ajustar todas las instrucciones de montaje que teníamos en mente. Será ahora cuando tendremos que resolver de forma autónoma los innumerables problemas que se nos van a presentar.
A2.1 - MONTAJE ESTRUCTURAL.
A2.2 - AJUSTES EN DISEÑO E IMPRESIÓN 3D.
Esta tarea se desarrollará mediante las siguientes actividades:
MODELOS DE ENSEÑANZA
Modelos de enseñanza vinculados a la actividad A2.1 - MONTAJE ESTRUCTURAL:
EJERCICIOS
Ejercicios vinculados a la actividad A2.1 - MONTAJE ESTRUCTURAL:
- E2.1.1 - Análisis del material necesario para la construcción del brazo robot.
- E2.1.2 - Análisis de las instrucciones de montaje para el robot seleccionado.
- E2.1.3 - Montaje mecánico de la base giratoria del robot (primer grado de libertad).
- E2.1.3 - Montaje mecánico de los componentes que permitirán el segundo grado de libertad.
- E2.1.3 - Montaje mecánico de los componentes que permitirán el tercer grado de libertad.
- E2.1.3 - Montaje mecánico de los componentes que permitirán el cuarto grado de libertad.
- E2.2.1 - Descarga de las piezas seleccionada en la web.
- E2.2.2 - Impresión 3D de las piezas seleccionadas.
- E2.2.3 - Análisis de necesidades mecánicas en huecos por el tamaño de nuestros operadores.
- E2.2.4 - Diseño 3D de las piezas complementarias necesarias.
- E2.2.5 - Impresión de las piezas diseñadas.
- E2.3.1 - Ajuste mecánico de los motores a la estructura.
- E2.3.2 - Pruebas manuales del movimiento del robot.
- E2.3.3 - Colocación definitiva de todo el hardware del robot (placa Arduino, board, etc).
- E2.3.4 - Impresión de carcasas para las placas. Mejora de la estética.
A2.3 - ACOPLAMIENTO DE MÓDULOS MOTOR.
Tarea 3 - DESARROLLOS FANTEC
De cara a la participación en la Feria Andaluza de la Tecnología, deberemos elaborar material gráfico que de a conocer el producto elaborado y cómo se ha llegado hasta él.
PROCESOS COGNITIVOS
Los procesos cognitivos que se ponen en marcha en esta actividad A3.1 - PRESENTACIÓN PROYECTO son:
CONTEXTOS
Los contextos o escenarios en los que produce la actividad A3.1 - PRESENTACIÓN PROYECTO son:
PRODUCTOS
IV FERIA ANDALUZA DE LA TECNOLOGÍA
Descripción: Ultimados los ajustes pertinentes y con una puest en marcha adecuada del robot, vamos a compartir nuestro trabajo con la sociedad, a modo de presentación del producto. No es suficiente que algo funcione bien, hay que saber vender las características de nuestro brazo-robot y pondremos en valor las dificultades que nos hemos encontrado.
A3.1 - PRESENTACIÓN PROYECTO.
A3.2 - COMPARTIMOS NUESTRO PROYECTO.
Esta tarea se desarrollará mediante las siguientes actividades:
A3.3 - PARTICIPACIÓN EN LA FANTEC 2018.
MODELOS DE ENSEÑANZA
Modelos de enseñanza vinculados a la actividad A3.1 - PRESENTACIÓN PROYECTO:
EJERCICIOS
Ejercicios vinculados a la actividad A3.1 - PRESENTACIÓN PROYECTO:
- E3.1.1 - Redacción colaborativa del trabajo llevado a cabo para el montaje y programación. Reparto de tareas.
- E3.1.2 - Análisis de problemas detectados y conclusiones.
- E3.1.3 - Montaje visual de un panel informativo que describa el proyecto.
- E3.2.1 - Impresión del panel informativo.
- E3.2.2 - Invitación al profesorado del centro y alumnado de 3º y 4ºESO para la defensa del proyecto.
- E3.2.3 - Ensayo de la presentación y reparto de tareas en la misma.
- E3.2.4 - Defensa del proyecto.
- E3.3.1 - Puesta en común con centros de la zona.
- E3.3.2 - Participación en la organización del viaje a Málaga
- E3.3.3 - Participación en la FANTEC según la normativa establecida por APTA.
PRODUCTOS
> EL PRODUCTO FINAL DE LA UDI SERÁN DOS BRAZOS ROBOT CON 4 GRADOS DE LIBERTAD CONTROLADOS ANALÓGICAMENTE A UNA CIERTA DISTANCIA (una vez acabado, el alumnado de TIC 4º ESO lo modificará para llegar a ser controlado desde un móvil vía bluetooth a través de una APP de elaboración propia). Aquí se irán mostrando los avances de los brazos robot cuya finalidad será poder cambiar de sitio objetos sencillos de bajo peso.
Proyecto "PEPITO"
Proyecto "NEXUS"
RECURSOS DIDÁCTICOS
¿Qué recursos materiales usaréis?. ¿Qué materiales y herramientas necesitaréis en el proyecto?. ¿Utilizaréis algún espacio externo al centro?.
RECURSOS TIC
ESCENARIOS
MATERIALES Y HERRAMIENTAS
GUÍA DE MATERIAL A IMPRIMIR
GUÍA DE MONTAJE DE LA ESTRUCTURA
Ojo: seguramente haya que redimensionar huecos donde alojaremos los servomotores.
Aula de robótica
Oficina del IES Az-Zait
HERRAMIENTA ON-LINE DE DISEÑO 3D
Usarlo para generar piezas que hay que redimensionar.
GUÍAS PARA PROGRAMAR
GUÍA DE MONTAJE ELECTRÓNICO
Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Málaga
Realización de todo el diseño, prototipado, ensayos, programación y montajes.
Impresión 3D.
Participación en la Ferian Andaluza de la Tecnología (FANTEC).
Bibioteca
Exposición del proyecto.
Ver más recursos
- Impresora 3D.
- PLA.
- Tornillería M3.
- Servomotores.
- Placa Arduino Uno.
- Placa board.
- Potenciómetros.
- Cableado.
- Destornillador.
- Alicates universales.
- Raspberry Pi 3.
RECURSOSPARA EL AULA
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COMO HACER UN BRAZO ROBÓTICO
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BRAZO ROBÓTICO IMPRESO EN 3D
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BRAZO ROBOT CON ARDUINO E IMPRESIÓN 3D EPISODIO 1
BRAZO ROBOT CON ARDUINO E IMPRESIÓN 3D EPISODIO 2
BRAZO ROBOT CON ARDUINO E IMPRESIÓN 3D EPISODIO 3
BRAZO ROBOT CON ARDUINO E IMPRESIÓN 3D EPISODIO 4