Conceptos Básicos de Robótica

 

Conceptos Básicos de Robótica

1. Robótica: La robótica es una rama de la ingeniería y la ciencia que se ocupa del diseño, construcción, operación y uso de robots. Estos robots pueden ser autónomos o controlados por humanos y están diseñados para realizar tareas que pueden ser peligrosas, tediosas o imposibles para los humanos.

2. Robot: Un robot es una máquina programable capaz de llevar a cabo una serie de acciones de manera autónoma o semi-autónoma. Los robots pueden ser mecánicos, electrónicos o una combinación de ambos, y suelen estar controlados por un software o un conjunto de algoritmos.

3. Actuadores y Sensores:

   • Actuadores: Son los componentes que permiten a un robot interactuar físicamente con su entorno, como motores, pistones y servomotores.
   • Sensores: Los sensores permiten a un robot percibir su entorno, como sensores de luz, sonido, temperatura, proximidad, etc.

4. Inteligencia Artificial (IA): En robótica, la inteligencia artificial se refiere a la capacidad de un robot para tomar decisiones basadas en el procesamiento de datos y aprendizaje, lo que les permite adaptarse a nuevas situaciones.

¿Qué es Arduino?

Arduino es una plataforma de hardware libre basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo que facilita la creación de proyectos electrónicos. Fue diseñada para que sea fácil de usar por artistas, diseñadores, aficionados y cualquier persona interesada en crear dispositivos interactivos.

• Componentes principales de Arduino:
  • Microcontrolador: Es el cerebro de la placa, donde se ejecutan los programas que controlan los diferentes componentes conectados.
  • Entradas y salidas digitales/analógicas: Permiten la conexión de sensores, actuadores y otros dispositivos.
  • IDE de Arduino: Es el entorno de desarrollo integrado donde se escribe y se carga el código en la placa.

¿Cómo funciona Arduino?

Arduino funciona tomando datos de sensores conectados a sus pines de entrada, procesando esos datos con un programa (escrito en su lenguaje de programación basado en C++) y luego controlando actuadores o enviando señales a través de los pines de salida.

El proceso básico para usar Arduino es:

1. Conectar: Conectar sensores y actuadores a la placa Arduino.
2. Programar: Escribir un código en el IDE de Arduino para definir cómo debe comportarse el robot o dispositivo.
3. Subir: Subir el código a la placa a través de un cable USB.
4. Ejecutar: La placa ejecuta el código y comienza a interactuar con los sensores y actuadores.

Ejemplos de Proyectos con Arduino en la Escuela

1. Semáforo para Peatones:

   • Los estudiantes pueden crear un semáforo utilizando LEDs y botones para simular un cruce de peatones. Este proyecto enseña los fundamentos de la programación secuencial y el control de entradas y salidas.

2. Robot Seguidor de Línea:

   • Un robot que sigue una línea negra en un fondo blanco. Este proyecto introduce a los estudiantes a la lógica de control basada en sensores y a la programación de movimientos en robots.

3. Estación Meteorológica:

   • Utilizando sensores de temperatura, humedad y presión, los estudiantes pueden crear una estación meteorológica básica que muestre datos en una pantalla LCD o los envíe a un servidor web.

4. Sistema de Riego Automático:

   • Con sensores de humedad del suelo y una bomba de agua, los estudiantes pueden crear un sistema de riego que se active automáticamente cuando el suelo esté seco.

Estos proyectos no solo permiten a los estudiantes aprender sobre electrónica y programación, sino que también fomentan la creatividad y la resolución de problemas.