Computación y robótica 1º ESO Tema 4: ROBOTS

1º ESO

COMPUTACIÓN Y ROBÓTICA

Empezar

TEMA 4

Introducción a la robótica

1. Introducción

ÍNDICE

1.1. Definición de robótica

1.2. Definición de robots

2. Funcionamiento de un robot

2.1. Hardware y software

2.1.1. Sensores y actuadores

2.1.2. Placas controladoras

2.2. Tipos de robots

2.3. Aplicaciones de los robots

2.4. Ventajas e inconvenientes de los robots

3. Funcionamiento de un robot

4. Introducción a zoomkit

1.INTRODUCCIÓN

Desde siempre, el Hombre ha buscado la manera de hacer su vida más fácil, para ello ha ido inventando artilugios a lo largo de la Historia cada vez más sofisticados.

veamos la evolución

Actualmente se siguen utilizando herramientas, máquinas y automatismos, aunque se intentan sustituir por robots, por ser más cómodos para las personas

1.1. ROBÓTICA

El término "Robótica" fue acuñado por Isaac Asimov para describir la tecnología de los robots. Él mismo predijo hace años el aumento de una poderosa industria robótica, predicción que ya se ha hecho realidad. Recientemente se ha producido una explosión en el desarrollo y uso industrial de los robots tal que se ha llegado al punto de hablar de "revolución de los robots" y "era de los robots".

Robótica definición

Podemos definir el significado de la robótica como una ciencia que aglutina varias ramas tecnológicas (como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control, entre otras), con el objetivo de diseñar máquinas que sean capaces de realizar tareas automatizadas o de simular el comportamiento humano o animal, en función de la capacidad de su software.

Robótica

Sus principales objetivos son abaratar los costes de producción y realizar tareas tediosas o peligrosas, y aunque hasta hace pocos años, únicamente los veíamos en el sector industrial automatizando puestos de trabajo, ahora también disfrutamos de los robots en hoteles, bares, bancos, consultas médicas, ejerciendo de policías o en catástrofes naturales.

1.2. ROBoT

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek estrenó en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot. Su origen es de la palabra eslava "robota", que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. La obra trata sobre un inventor que fabrica robots humanoides para hacerles trabajar como esclavos, finalmente los robots se revelan contra él y lo asesinan.

Robot definición

Definición: Un robot es una máquina automática programable que es capaz de interpretar información del medio físico para modificar su conducta. Tiene la capacidad de interactuar con el entorno y en función de ello, realizar unas funciones u otras.

2.FUNCIONAMIENTO DE UN ROBOT

un robot recoge información del medio físico que le rodea (Temperatura, luz, sonido, movimiento, etc.). Esto lo realiza mediante unos componentes electrónicos llamados "Sensores".

Funcionamiento

Dependiendo de los parámetros que reciba de su entorno a través de los sensores, puede realizar ciertas acciones (Moverse, encender luces, emitir sonidos, etc.). Esto lo puede realizar mediante otro tipo de componentes electrónicos llamados "Actuadores".

Funcionamiento

El "cerebro" del robot, el que decide lo que tiene que hacer al consultar los sensores es una placa electrónica llamada "Controladora" , que contiene el programa que tiene que ejecutar en todo momento, que previamente lo ha introducido un programador.

esquema general

Ejemplo: Podemos conectar a una controladora, un pulsador como sensor y un zumbador como actuador y le introduciríamos un programa que ejecute el siguiente algoritmo: "Si el pulsador es pulsado, haz sonar el zumbador durante 10 segundos".❓ ¿Para qué nos podría servir el montaje anterior?❓ ¿Podrías encontrar mas ejemplos de montajes con los sensores y actuadores del esquema anterior?

2.1. hardware y software

Hemos visto que para hacer funcionar un robot hacen falta varias cosas, algunas son tangibles como lo sensores, la placa controladora y los actuadores y otras son intangibles como los programas y los datos

Al conjunto de los sensores, la placa controladora y los actuadores, se le conoce con el nombre de Hardware.Los programas que controlan el robot, que se encuentran alojados en la memoria del controlador, se conocen como Software.

2.1. hardware y software

Programamos el software en un ordenador y se lo transmitimos al controlador a través de un cable; de esta forma, el controlador sabe lo que tiene que hacer en cada momento.A veces, el robot no actúa como nosotros pensábamos, luego tendremos que revisar el programa, volver a transmitirlo a la controladora y volver a probar su funcionamiento en el robot. A este proceso se le llama "depurar" un programa.

2.1. hardware y software

La placa controladora tiene un microchip llamado "procesador", que se encarga de leer y ejecutar cada línea del programa que hemos introducido en la memoria de la placa. Además, el procesador se encarga de leer los datos de los sensores y de controlar los actuadores conectados a la placa.

¿En el dibujo de la izquierda podemos ver una placa controladora Arduino UNO con un botón y un zumbador conectados a la misma.Dentro de su procesador se almacena el programa que previamente hemos escrito en el ordenador le hemos enviado a la placa mediante un cable USB.Siguiendo el ejemplo anterior, al presionar el pulsador, sonará el zumbador durante 10 segundos.En cualquier momento, podemos modificar el programa para hacer que funcione de otra manera, por ejemplo, que al presionar el botón, el zumbador suene durante 2 segundos. 👉

2.1.1. Sensores y actuadores

Algunos de los sensores que se pueden conectar a una placa controladora son los siguientes: Sensor de temperatura Sensor de humedad Sensor de luz Sensor de sonido Sensor de gas Sensor de presión Sensor de movimiento Sensor de distancia

2.1.1. Sensores y actuadores

Algunos de los actuadores que se pueden conectar a una placa controladora son los siguientes: Motores Luces Relés Pantallas AltavocesCon un poco de imaginación podemos combinar los sensores y actuadores para construir proyectos interesantes.

2.1.2. Placa controladora

la placa controladora más famosa es Arduino, que fue inventada por un estudiante italiano en el año 2005. Se han vendido más de 250 unidades en todo el mundo, sin contar los numerosos clones y compatibles. Existen varios modelos de placas Arduino con diferentes especificaciones, todas ellas sencillas de usar y a precios muy asequibles, por lo que son ideales para la enseñanza.

2.1.2. Placa controladora

También existen otros tipos de placas controladoras, pero las más utilizadas en el ámbito educativo son las siguientes:

La última es la placa que vamos a utilizar en este curso para construir nuestros robots.

actividad 1

2.FUNCIONAMIENTO DE UN ROBOT

actividad 3

Modifica el diagrama de flujo correspondiente al algoritmo con los pasos a seguir para calentar un vaso de leche con cacao en el microondas e incluye un bloque de decisión que nos pregunte si la leche está suficientemente caliente o no. Realiza el diagrama de flujo correspondiente al algoritmo con los pasos a seguir para lavarse los dientes.

Para ello, utiliza la siguiente aplicación web: https://app.diagrams.net/​

Bloque entrada/salida

En algunos algoritmos pedimos datos o sacamos datos por la pantalla, para ello utilizamos el bloque Entrada / Salida.

actividad 4

Realiza el diagrama de flujo correspondiente al algoritmo con los siguientes pasos: Te pregunta un número entre 1 y 10 Comprueba si está entre 1 y 10 Te pregunta otro número entre 1 y 10 Comprueba si está entre 1 y 10 Te da el resultado de sumar los dos números

Para ello, utiliza la siguiente aplicación web: https://app.diagrams.net/​

estructura de repetición

La luz se está encendiendo y apagando indefinidamente.

A veces necesitamos repetir ciertas acciones varias veces por lo que existen estructuras de repetición o bucles:Las estructuras de repetición sirven para hacer algoritmos más cortos. Existen dos tipos:

Tipo 1: Repetición para siempre.Este tipo no tiene bloque fin

estructura de repetición

Tipo 2: Repetición un número de veces

La luz parpadea 10 veces cada segundo y luego el algoritmo termina.

actividad 5

Realiza el diagrama de flujo correspondiente al algoritmo con los siguientes pasos: Manda a un robot subir 20 escalones. Primero tiene que subir la pierna derecha y luego la pierna izquierda. Cuando llegue al último escalón, el robot tiene que detenerse.

Para ello, utiliza la siguiente aplicación web: https://app.diagrams.net/​

¡ SEGUIMOS !

Hasta ahora hemos visto como crear algoritmos con frases en nuestro lenguaje, pero como dijimos al principio, el lenguaje que entienden los ordenadores y los robots no es el mismo que el nuestro.El lenguaje que utilizan los equipos para comunicarse entre sí se denomina lenguaje máquina. Este lenguaje consiste en una serie de ceros y unos (datos binarios) que no es comprensible para las personas. Es lo que se denomina lenguaje de bajo nivel.Cuando una persona escribe un programa, lo hace en un lenguaje de alto nivel, que es comprensible para la misma, pero que tiene que ser transformado en código máquina para que el ordenador pueda interpretarlo.

El compilador o intérprete es el encargado de traducir a código máquina las órdenes que escriben las personas.

Lenguaje de alto nivel

Lenguaje de bajo nivel

lo entiende el programador

lo entiende el ordenador

tipos de lenguaje de programación

Hay muchos lenguajes de alto nivel, unos destinados a un tipo de programas y otros más generales. Existen lenguajes de programación de tipo texto (Los más usados hoy en día son Java, Python y C++) y lenguajes de programación visuales (También llamados lenguajes gráficos o lenguajes pro bloques). ​

En el siguiente tema vamos a estudiar un lenguaje visual muy utilizado en el ámbito educativo llamado Scratch.

tipos de lenguaje de programación

leguaje de tipo texto

lenguaje visual

vs

actividad 6

1. ¿Qué diferencia hay entre un lenguaje de bajo nivel y un lenguaje de alto nivel?2. ¿Qué es un compilador?3. Enumera 5 lenguajes de alto nivel..

Escribe un título aquí

¡ SEGUIMOS !

TEMA 2

PROGRAMACIÓN CON SCRATCH

PRIMEROS PASOS CON SCRATCH

Scratch es un entorno de programación gráfico y gratuito desarrollado por un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) La sintaxis de Scratch se basa en un conjunto de bloques gráficos de programación que se ensamblan para crear programas. Podemos trabajar con una versión descargada e instalada en nuestro ordenador o bien con la versión on-line de la web http://scratch.mit.edu, que si nos registramos, nos permitirá guardar en nuestro espacio virtual los proyectos que desarrollemos.

¿CÓMO FUNCIONA?

Al entrar por primera vez en la web de Scratch tenemos dos opciones: Empezar a crear, que nos permite entrar en Scratch sin registrarnos y Únete.Nosotros vamos a elegir la opción Únete, para poder guardar nuestros trabajos.

ÚNETE A SCRATCH

1.Al entrar por primera vez en la web de Scratch tenemos dos opciones: Empezar a crear, que nos permite entrar en Scratch sin registrarnos y Únete.

ÚNETE A SCRATCH

2.Introduce tu nombre y una contraseña segura

ÚNETE A SCRATCH

3. Continúa rellenando los datos que te piden y haz click en siguiente, Escribimos nuestra fecha de nacimiento, género y correo electrónico del instituto en sucesivas pantallas.

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4. Un mensaje de bienvenida nos dice que nos hemos registrado correctamente. Pulsando en el botón Comenzar, accedemos a nuestro Scratch.Comprobamos que estamos registrados mirando nuestro nombre de usuario en la esquina superior derecha y ya podemos empezar a programar pulsando el botón Crear.

BIENVENIDO A SCRATCH

VIDEO DE INTRODUCCION A SCRATCH

https://sites.google.com/site/migueltecnologia/1%C2%BA-eso/computaci%C3%B3n-y-rob%C3%B3tica-1/unidad-2-programaci%C3%B3n-con-scratch

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