Entr al mundo de la inteligencia artificial

Robtica

2 entrevista Marcela RiccilloDe la ficcin a la realidad

6 tecnologa para todos Introduccin a la robtica

26 proyecto Hac tu propio robot seguidor de lneas

14 creadores De Parque Rivadavia a la Antrtida

la revista

Serie vida cotidiana y tecnologa

Presidenta de la Nacin Dra. Cristina Fernndez de Kirchner

Jefe de Gabinete de MinistrosDr. Juan Manuel Abal Medina

Ministro de Educacin Prof. Alberto E. Sileoni

Secretario de Educacin Lic. Jaime Perczyk

Jefe de Gabinete A. S. Pablo Urquiza

Subsecretario de Equidad y Calidad Educativa Lic. Eduardo Aragundi

Subsecretaria de Planeamiento Educativo Prof. Marisa Daz

Subsecretario de Coordinacin Administrativa Arq. Daniel Iglesias

Directora Ejecutiva del iNEtProf. Mara Rosa Almandoz

Directora Ejecutiva del iNfoDLic. Vernica Piovani

Directora Nacional de Gestin EducativaLic. Delia Mndez

Gerente General Educ.ar S. E. Lic. Rubn DAudia

integrantes del Comit Ejecutivo del Programa Conectar igualdad Por ANSES

Director Ejecutivo ANSESLic. Diego Bossio

Gerente Ejecutivo del Programa Conectar igualdadLic. Pablo Fontdevila

Por Ministerio de Educacin

Secretario de EducacinLic. Jaime Perczyk

Subsecretario de Equidad y Calidad EducativaLic. Eduardo Aragundi

Coordinadora General del Programa Conectar igualdadMgr. Cynthia Zapata

Directora Portal Educ.ar S. E.Patricia Pomis

Por Jefatura de Gabinete de Ministros

Subsecretario de tecnologas de GestinLic. Mariano Greco

Por Ministerio de Planificacin

Secretario Ejecutivo del Consejo Asesor del SAtVD-tLic. Luis Vitullo

Asesor del Consejo Asesor del SAtVD-tEmmanuel Jaffrot

1pp. 2-5 p. 20

p. 21 pp. 22-25

pp. 26-31 p. 32

2. entrevista Marcela RiccilloDe la ficcin a la realidad

6. tecnologa para todos Introduccin a la robtica

11. tecnologa para todos Inteligencia y vida artificial

12. tecnologa para todos Robtica ldico-educativa

14. creadores De Parque Rivadavia a la Antrtida

16. tecnologa para todos El arte robtico de Jessica Field

18. notitas

20. tecnologa para todos El lenguaje de los robots

21. programas Imprescindibles

22. test Cunto sabs de electrnica?

26. proyecto Hac tu propio robot seguidor de lneas

32. cuidados de la net

2enTrEvista

Tema predilecto de la ciencia ficcin, la robtica tiene siglos de desarrollo, pero ahora, adems, se la estudia en facultades y laboratorios. Desde aquellos autmatas medievales, diseados para poder escribir determinada frase, hasta los componentes robticos que hoy se aplican en las grandes industrias, en la actualidad hay un desarrollo muy variado en la materia, que incluye la posibilidad de ser operado por un robot comandado por un mdico, asistir a un mundial de ftbol jugado por robots o ver una obra de teatro tambin actuada por robots. Marcela Riccillo, experta en el tema y divulgadora, explica los distintos aspectos de una disciplina que parece pasar de las pantallas del cine a la vida real, al estrepitoso ritmo de los avances tecnolgicos.

De

la ficc

in

a la

realidad

Marcela Riccillo es investigadora en robtica humanoide. Tiene un doctorado de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires, y le encanta investigar y actualizarse en materia de robots, en un momento en que todos los das hay alguna noticia al respecto. Siempre la atrajo ver cmo encienden las mquinas y, entre risas, recuerda uno de los primeros objetos que evidenciaron ese inters: una cartuchera de la Mujer Binica, aquel personaje ya mtico que, con la ayuda de la ciencia, potencia y trasciende sus aspectos humanos con partes del cuerpo mecnicas que la hacen muy fuerte, rpida y ultrasensible a los sonidos.

3

Quin es Marcela Riccillo

Qu es la robtica?La robtica es un rea interdis-ciplinaria, bastante divertida, que tiene un montn de posibilida-des. Bsicamente, es el desarrollo de entes que poseen cierta au-tonoma. Hay distintos grados, depende de la inteligencia que se le va dando a cada uno de esos entes; puede ser desde un brazo robot, que originalmente era la robtica y al que actualmente encontramos, por ejemplo, en empresas automotrices, hasta los humanoides.

Y qu es la inteligencia artificial?Hay muchas definiciones de lo que es inteligencia. Una de ellas es reaccionar con el medio am-biente. Por ejemplo, si yo tengo una gra que va y levanta cosas segn la voy moviendo desde un comando, no tiene inteligencia. Antiguamente, se poda llamar robot a eso, pero no tiene inteli-gencia. Sin embargo, si tengo un robot y puede no chocarse con la mesa o puede aprender, por ejemplo, la ubicacin de las cosas, reaccionar con lo que una perso-na le habla y contestarle, a eso lo llamamos inteligencia. Dentro de la inteligencia, encontramos dis-tintos mtodos para aprender y para hacer las cosas.

Cules son los usos de la robtica?Hasta ahora, bsicamente, se pensaba que la robtica poda

aplicarse en la construccin de prtesis para personas discapa-citadas que no pueden caminar. Desde ASIMO, el robot huma-noide de la empresa Honda, de-sarrollado en el ao 2000, la idea es que el robot mismo ayude a la persona. Que el robot le diga Tome un medicamento, que el robot le lleve cosas, y en esa idea estn trabajando los japone-ses. Ellos tienen una gran canti-dad de gente de edad avanzada, mayor de 100 aos, y la idea es que ayuden a ese tipo de perso-nas. Entonces, actualmente estn los robots industriales, como los brazos robot para fabricar autos, y los que tienen otros usos, co-mo por ejemplo la aspiradora ro-bot, que va por la casa limpian-do y reconoce los objetos, no se choca, uno la deja y puede pro-gramarla para determinada hora, para determinadas habitaciones. Posee sensores que captan si hay una escalera, una pared o determinados obstculos, y los evita. O tenemos el Da Vinci para hacer ciruga, que repre-senta una evolucin en lo que es laparoscopia. En lugar de abrir, mirar al paciente, sacar rganos y coserlo, permite hacer peque-as incisiones en el abdomen. Al paciente le queda una cicatriz ms chica, tiene menos tiempo en el hospital, menos posibilidad de infecciones, y el mdico est sentado en una consola y dirige

la operacin como si fuera con un joystick. Los ltimos cuentan con cuatro brazos, tres son las pinzas para cortar o suturar y el otro es la cmara, que general-mente entra al nivel del ombligo y ah el mdico puede elegir ver en 2D o en 3D. En la Argentina, hay tres de estos robots, uno en el Hospital Italiano y dos en el Malvinas Argentinas.

La robtica plantea una competencia entre el hombre y el robot, o est claro cul es el lmite?Hay una teora occidental y una teora oriental. La teora occi-dental considera al robot como mquina, como herramienta, y est siempre el miedo a que sa-que el trabajo. Tambin se pen-saba eso de las computadoras: se crea que iban a sacar el trabajo a la gente, y lo nico que hicieron fue abrir nuevos campos. Al-gunos trabajos s fueron reem-plazados, pero la computadora abri muchos campos de inves-tigacin, muchas reas de estu-dio, muchos trabajos. Yo creo que va a pasar lo mismo con los robots. Se cree que, ahora, la ro-btica es como la computacin en sus inicios, pero en un mo-mento se van a abrir todos esos campos de estudio. La teora oriental, en cambio, plantea que el robot es un compaero. Estn inspirados en lo que es Astro-boy, un robot de historietas, un

chico bueno, fuerte, que ayuda, y as ven a los humanoides. Por otro lado, estn los androides: los androides tienen piel sintti-ca, como los humanos, y pare-cen humanos.

Qu es la robtica humanoide?El estudio de la robtica hu-manoide trabaja en cmo hacer para que los robots parezcan simpticos y amigables, y los que son realistas parezcan cada vez ms reales, pero no generen impresin o una reaccin nega-tiva en las personas. Se ocupa de la interaccin humano-robot. Tiene una interrelacin con lo que es mecnica, computacin, electrnica, pero tambin con la sociologa y la psicologa. Por ejemplo, hay un robot en Espaa que atiende a las personas cuan-do llegan a un hotel. Y los in-vestigadores me cuentan que los adultos le tienen como miedo, pero los chicos tocan al robot, no tienen ningn problema. Las personas debern acostumbrar-se si eso sigue evolucionando. En este momento, por ejemplo, hay robots pensados para cuidar chicos en una casa; son como una camarita mvil que va por la casa y vigila a los chicos. Des-de el trabajo, los padres pueden ver lo que est pasando. Es ms que una cmara, porque el robot podra llamar a emergencias o, si es una persona anciana, ayudar-la a levantarse. Todava hoy la idea est en un plano acadmico, pero est evolucionando rpida-mente. Corea y Japn esperan, para el 2020, que haya robots en las casas ayudando a las perso-nas en su vida cotidiana.

4

Los occidentales consideran a

los robots como mquinas. Los

orientales, en cambio, los valoran como

compaeros.

enTrEvista

5Cules son los lmites actuales del robot?Antiguamente, los laboratorios se preocupaban ms por desa-rrollar una cara, una mano o una pierna. Hoy, la idea es el robot en conjunto; hacer un robot completo que tenga manos espe-cficas, cara, y en los casos de los androides, que tengan piel sin-ttica. Entonces, hay quienes se dedican a la inteligencia y quie-nes se dedican al envase.

Por ejemplo, hay chicas-robots que hablan y pueden llevar ade-lante una conversacin; pero es una conversacin pobre, que Iroshi Ishiguro, un especialista de la Universidad de Osaka, di-ce que es como de alguien de 5 aos. Todava no ha evoluciona-do para que sea muy fluida. Eso es un lmite. Otro ejemplo es el Nao, que es un robotito francs; tiene bastante inteligencia para adaptarse, para caminar, aunque no parece un humano. Es un ro-botito ms humanoide.

La inteligencia de los robots toda-va es limitada, pero se est avan-zando. La apariencia est notable-mente ms adelantada. S se logr bastante autonoma: por ejemplo, robots que juegan al ftbol, con otros robots. Antes eran como autitos, ahora hay humanoides, como los robots CHARLI y DARWIN de Virginia Tech, que dirige el doctor Dennis Hong, uno de la liga adulta y el otro de la infantil, que ganaron el ao

pasado la RoboCup, el mundial de ftbol de robots. Estos juegan solitos, solitos buscan la pelota, tratan de hacer goles. Entonces, hay distintos grados de desarrollo y de cosas que estn faltando.

Se supone que en algn momento los robots van a poder igualar la capacidad de pensar y de sentir que tienen los humanos?Todava, los robots no tienen sen-timientos. Los expresan. Puede parecer que el robot tiene senti-mientos, pero lo que no existe es

la conciencia. El robot, por ejem-plo, no puede dejar de hacer algo porque no tiene ganas, pero s se puede expresar. Hay varios expe-rimentos de laboratorio que estn tratando de llegar a la conciencia del robot. Yo estoy totalmente en contra de la conciencia de los robots. Pienso que un robot con conciencia sufrira ante ciertas si-tuaciones, por ejemplo, si sale un robot ms nuevo y su dueo lo reemplaza.

Sin embargo, lo veo posible. La tecnologa avanza muy rpido, y cuando los investigadores se proponen un objetivo, lo ms probable es que lo consigan.

Sabas que las netbooks del

Programa Conectar Igualdad

te permiten hacer un robot?

Para aprender cmo, no te pierdas

el Taller de Robtica del Festival Conectar.

En este link,toda la informacin.

http://festivalconectar.educ.ar/?page_id=230

1

6tECnolOg ia Para To d Os

Por qu robot?

El trmino robot tien

e su origen en el ttul

o

de la obra teatral Ro

bots Universales

Rossum, escrita por

el novelista y

dramaturgo checo Ka

rel Capek, en 1920.

La palabra checa rob

ota, que significa

trabajos forzados

, fue traducida al ing

ls

como robot.

Qu es la robtica? La robtica es la ciencia que estudia el diseo y la implementacin de

robots, conjugando mltiples disciplinas, como la mecnica, la electr-nica, la informtica, la inteligencia artificial y la ingeniera de control, entre otras.

Para definirlo en trminos ge-nerales, un robot es una mquina automtica o autnoma que posee cierto grado de inteligencia, capaz de percibir su entorno y de imitar de-terminados comportamientos del ser humano. Los robots se utilizan para desempear labores riesgosas o que requieren de una fuerza, velocidad o

precisin que est fuera de nuestro alcance. Tambin existen robots cuya finalidad es social o ldica.

Desde siempre, las personas han inventado mecanismos y desarrollado tecnologas que

les permitieran traspasar los lmites de sus capacidades. Al mismo tiempo, fantaseaban

con la idea de jugar a ser Dios y crear seres a su imagen y semejanza. El enorme progreso

en ingeniera, electrnica e informtica lo est haciendo posible. Aqu, all, con vos... en todas

partes. Los robots estn entre nosotros.

Introduccin a la robtica

El Nano colibr, espa robtico creado por la CIA.

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7Robots, dnde?, para qu?Los robots se usan en diversos

mbitos y para cumplir tareas varia-das: desde los brazos robticos utili-zados en la industria automotriz has-ta el novedoso sistema quirrgico Da Vinci, que permite practicar cirugas de alta complejidad poco invasivas y con una precisin sin preceden-

tes; desde los robots espaciales di-seados para explorar la superficie de planetas desconocidos hasta la aspiradora domstica Roomba, que realiza la limpieza de manera aut-noma, o el Nano colibr, un pjaro utilizado para espionaje militar.

Pero quiz los ms llamativos sean los androides, que imitan la

morfologa, el comportamiento y el movimiento de los seres humanos. Uno de los ms conocidos en la ac-tualidad es ASIMO, pensado para llevar a cabo labores asistenciales y sociales. Aunque se encuentra en una etapa experimental, ASIMO es capaz de caminar o subir escaleras por s solo.

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Robot MARS rober, vehculo de exploracin en Marte creado por la NASA.

Sistema quirrgico Da Vinci.

Aspiradora robtica Roomba.

ASIMO (Advanced Step in Innovative Mobility, paso avanzado en movilidad innovadora), el robot humanoide desarrollado por la empresa Honda desde el ao 2000.

8tECnolOg ia Para To d Os

La robtica viene de antiguoDesde siempre, las personas

han querido desarrollar seres ani-mados con diferentes fines. Este deseo de dar vida, conjugado con el progreso mecnico, cientfico, tecnolgico y electrnico a lo largo de la historia, dio lugar a la crea-cin de los autmatas, mquinas que imitan la figura y los movi-mientos de un ser animado, ante-cedente directo de los robots.

Los primeros autmatas se re-montan a la Antigedad: egipcios y griegos fueron pioneros en el desarrollo de la mecnica y la in-geniera. Conocan y utilizaban a la perfeccin principios mecnicos como la rueda, el eje, la cua, la palanca, el engranaje, la rosca y la polea, elementos que constituyen la base de muchos mecanismos empleados en la actualidad. Te-nan tambin un profundo conoci-miento de hidrulica y neumtica,

que usaban para dar movimiento a algunas estatuas.

En el siglo I d. C., Hern de Alejandra escribi el primer tra-tado de robtica, Los autmatas, y cre los primeros autmatas: el teodolito, un aparato que meda ngulos, distancias y desniveles, y el odmetro, que meda distancias recorridas.

Siguen los inventos: un poco de historia

Durante la Edad Media, dos personajes se destacaron por sus invenciones. Alberto Magno (1206-1280) cre un autmata de hierro que le serva como mayordomo poda caminar, abrir puertas y comunicarse con los invitados, y una cabeza parlante que predeca el futuro. Al-Jazari, uno de los ms grandes ingenieros de la historia, invent un reloj elefante, con seres humanos y animales mecnicos.

Autmatas famososTal vez el ms famoso creador de autmatas sea el inventor y relojero Pierre Jaquet-Droz (1721-1790), cuyas obras maestras recorrieron el mundo. Tres de ellas La pianista, El dibujante y El escritor pueden considerarse la creacin de un verdadero genio. La pianista, construida con 2.500 piezas, es una mujer que toca el rgano accionando las teclas con sus dedos, mueve sus ojos y hace una reverencia al terminar de ejecutar cada pieza.

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La pianista y El escritor, de Pierre Jaquet-Droz.

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Reloj elefante, de Al-Jazari.

9chica geekpor Vernica Sukaczer

Cuando Lala me dijo que me quera presentar a un tipo con quien, segn ella, tena un montn de cosas en comn, dije que s, claro, entre los geeks siempre nos entendemos. Ahora, cuando me dijo que Robert era fantico de las cucarachas, el asunto ya empez a inquietarme. Las cucarachas no son mis bichos preferidos, y un friki interesado en ellas... bueno, todava se mereca una oportunidad.

Nos encontramos en un barcito, y esto fue lo que conversamos: Te cont Lala que trabajo con cucarachas?, fue lo primero que dijo. Estaba bien. Robert pona sus intereses sobre la mesa en primer lugar. No me iba a llevar sorpresas. S, no es algo comn, no? No te creas, hoy en da somos un montn. A vos no te interesan? Sabs que no? Te aseguro que si ves una de las mas, te enganchs enseguida, dijo l. Mir que vi un montn. En casa siempre hay, pero... no me atraen mucho. Eso pasa cuando no tens el control, cuando no son tus cucarachas, me entends? Bueno... yo tuve un gato una vez y es verdad, no es lo mismo tu gato que cualquier gato. Pero con las cucarachas... como que no hay mucha manera de relacionarse... Que no? Yo tengo una que solo me sigue a m. Me llev un toco de trabajo, pero bien vale la pena. Me imagino. No debe ser fcil amaestrarlas, adiestrarlas, como se diga. Programarlas, respondi l. Eso, programarlas, le segu la corriente. Te gustara verla? A la cucaracha? Por qu no? Lo acompa a su casa. Antes de entrar, me pidi que me sacara los zapatos. Lo entend, no quera correr el riesgo de que se las pisara. En cuanto abri la puerta, me llamaron la atencin una cantidad

de lneas negras dibujadas sobre el piso. Entonces me di cuenta y me puse de todos los colores. Me quise morir, que me

tragara una cucaracha gigante. Microbots, dije,

casi sin voz. Les decimos cucarachas, sonri l.

Lo sabas, no? Por supuesto. En casa tengo como mil,

pero las program al revs, cuando me

ven, salen disparadas. Se ri. Me re. Entr. Y

me puse a pensar cmo podra programarlo a l.

Para que me siguiera solo a m, digo...

Te gustan las cucarachas?El Renacimiento fue un perodo rico en pensadores e invenciones. El enorme inters por la investiga-cin en el campo de las ciencias que explican al mundo y al ser hu-mano impuls el desarrollo de es-pectaculares maquinarias.

Leonardo Da Vinci (1452-1519), quizs el ms grande inventor de todos los tiempos, cre, entre otras, la mquina de volar.

El matemtico y filsofo Blaise Pascal (1623-1662), un destacado representante del racionalismo, invent la primera mquina de cal-cular. Durante la misma poca, la corriente de pensamiento de Ren Descartes (1596-1650) se sostuvo en el postulado de que todo se ex-plica a travs de las matemticas. Tambin tom al ser humano como referente y antecesor primero de toda maquinaria.

Por su parte, el ingeniero e inventor Jacques de Vaucanson (1709-1782) cre un pato artificial que mova las alas y reali-zaba el proceso digestivo completo, y dos msicos autmatas: El flautista y El tamborilero, que po-dan tocar un amplio re-pertorio musical.

Adis, optimismo, adis

Hasta el siglo xVIII, se haba instalado cierto optimismo res-pecto del bienestar y progreso so-cioeconmicos que el desarrollo de

10

tECnolOg ia Para To d Os

las maquinarias traera aparejado. Sin embargo, a partir de la Revo-lucin Industrial, los aspectos po-sitivos asociados a este paradigma comienzan a ser cuestionados: las mquinas empiezan a reemplazar y ya no tanto a aliviar la mano de obra. Tambin el medioambien-te se ve notablemente perjudicado, pues este nuevo modelo econmi-co requiere de la explotacin de re-cursos naturales para sostenerse.

En 1929, con la crisis mun-dial derivada de la cada de Wall Street, la sociedad se vuelve pe-simista y es cada vez ms crtica respecto del avance tecnolgico y el sistema industrial. Adems, la Primera y la Segunda Guerra Mun-dial ponen de manifiesto el carc-ter destructivo que se da al uso de la tecnologa.

Evolucin cientfica o control social?

En la actualidad, las opiniones estn encontradas y el espectro es muy amplio: desde las sociedades consumistas, adictas al uso de ar-tefactos que parecieran cumplir infinitas funciones, hasta la tenden-cia a volver a las viejas costumbres, como promueven los impulsores de la slow-life o vida lenta.

La situacin es compleja: por un lado, tenemos la sensacin de que la evolucin tecnolgica cumplir todos nuestros deseos; por el otro, nos produce sentimientos de control social o de dependencia absoluta, algo por completo ajeno al deseo humano.

La robtica juega un papel cen-tral dentro del campo de las inves-tigaciones cientficas. Sus objetivos

actuales son obtener prototipos que nos asistan, alivien nuestras labores y nos brinden una agradable compa-a. Hasta ac, el desarrollo de estos experimentos parecera propiciar el bienestar social.

No obstante, el vertiginoso avan-ce de la ciencia y la tecnologa obli-ga a cuestionarse los lmites de los resultados alcanzados. Aunque no se pueda establecer con certeza qu curso se dar a los alcances de la in-vestigacin, cabe preguntarse: has-ta qu punto ser til que los robots desempeen las tareas de los huma-nos? En qu momento este soporte se transforma en la anulacin de las personas y sus funciones bsicas? De qu manera se podran encau-zar las actividades cientficas para garantizar el bienestar de las perso-nas y evitar el control de sus actos?

11

por El Bruno

Sabas que el lavarropas,

el aire acondicionado

y el GPS funcionan a partir de la inteligencia

artificial? Ante distintas tareas, estos aparatos eligen la mejor

manera de resolverlas.

Inteligencia artificialLa inteligencia artificial es la cien-

cia derivada de la computacin que se dedica al estudio e imitacin del pensa-miento y razonamiento humanos. Des-de hace dcadas, los investigadores han intentado igualar los procesos mentales del cerebro humano para la resolucin de problemas. Pero los resultados de las investigaciones evidenciaron las dificul-tades de este desafo, dada la profunda complejidad del funcionamiento de la mente. Es por eso que, en los ltimos aos, los estudios se centraron en la imitacin de determinadas funciones del cerebro, y no en su totalidad.

Sin embargo, no solo deberan ana-lizarse los aspectos racionales a la hora de investigar los procesos mentales: las emociones constituyen un factor esen-cial en la conducta inteligente. Por este motivo y para mejorar la efectividad de

los sistemas de inteligencia artificial, existe una tendencia a incorporarlas.

Vida artificialMientras que la inteligencia artifi-

cial intenta emular los procesos menta-les de las personas, la vida artificial es la disciplina que desarrolla sistemas artifi-ciales que imitan el comportamiento de la vida humana a travs de complejos modelos de simulacin.

Lo que se intenta imitar de mane-ra artificial a travs de algoritmos son los procesos evolutivos de la vida y los procesos cognitivos y de aprendizaje del ser humano.

Los investigadores combinan ambas ciencias con el fin de obtener diferentes tipos de robots capaces de desarrollar tareas, tomar decisiones y resolver pro-blemas de manera totalmente indepen-diente y autnoma.

Inteligencia y vida artificialtECnolOg ia Para To d Os

tECnolOg ia Para To d Os

12

La robtica educativa tiene su origen en los tra-bajos de investigacin de Seymour Papert y otros cientficos del Laboratorio de Medios del Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT) durante la d-cada del 60. Estos investigadores desarrollaron dis-positivos tecnolgicos para que los nios construye-ran edificios y mquinas. Luego, durante la dcada del 80, estos juguetes formaron parte del programa educativo en las escuelas.

En los ltimos aos, esta disciplina se ha ido desa-rrollando en todo el mundo, cada vez con ms inten-sidad. Es, sin duda, una interesante va de motivacin para el aprendizaje de distintas reas del conocimien-to, tales como la matemtica, la fsica, la ingeniera, la lgica, el diseo industrial y la electrnica.

Experimentar, construir, armar y desarmar

Existen varios centros de estudio que disponen de talleres para nios y adolescentes en los que se ensea cmo disear y construir diferentes tipos de robots.

A travs del juego, los alumnos desarrollan diver-sas capacidades, tales como la motricidad, la creativi-dad, la lgica y el trabajo en equipo. Se trata de una actividad proyectual que combina la planificacin del robot y su realizacin. En una primera instancia, se di-sea el prototipo de manera virtual mediante interfa-ces digitales, se testea y, de ser necesario, se corrige el modelo a desarrollar.

El desarrollo cientfico que la robtica ha alcanzado en la actualidad

se aplica principalmente

a la medicina y la industria automotriz.

Muchsimos profesionales de la ciencia

estn dedicados al estudio de

robots. Te interesa saber

cmo se podra aplicar en tu

escuela?

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Robot Multiplo, de RobotGroup.

13

Finalizada esta etapa, se procede a la construccin fsica del robot con dispositivos especficos como inter-faces de control, sensores, microcontroladores y moto-res, aunque tambin es posible usar elementos ms ac-cesibles, como cajas de cartn y circuitos en desuso. En esta actividad pedaggica, el error es parte del proceso de aprendizaje. El alumno experimenta, construye, arma y desarma, desplegando todo su capital creativo.

Con la incorporacin de las nuevas tecnologas en las escuelas, se fomenta la innovacin en el desarrollo del conocimiento, y se genera un ambiente de apren-dizaje multidisciplinario en donde el alumno adquiere conocimientos de manera natural y entretenida.

Los estudiantes se enfrentan a distintos desafos, y en cada resolucin van desarrollando, casi sin darse cuenta, una estructura de pensamiento metdica, l-gica y conceptual.

Robots en la escuelaEl circuito comercial ofrece un extenso abanico de

kits educativos para la creacin autodidacta de robots, que muchas escuelas utilizan como herramientas pe-daggicas. Entre las grandes compaas dedicadas por aos a la produccin de juegos para nios y adolescen-tes, Lego desarroll su divisin Lego Mindstorm, dedi-cada a la venta de kits para la construccin de robots. Tambin hay otras ofertas como la interface FlowGo

Dentro del paradigma digital, la robtica educativa se perfila como un nuevo modelo pedaggico que integra la innovacin tecnolgica y las reas de conocimiento tradicionales.

Uso de robots educativos Fischertechnik en el aula.

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de Data Harvest, la interface ROBO Tx Controller de Fischertechnik, la interface Enconor de Enconor Tec-nologa Educativa, el Robot Programable mOway de MiniRobots y los kits educativos Robo-Ed.

En Amrica latina, tambin hay instituciones dedi-cadas a la robtica educativa. En la Argentina, Robot-Group organiza campeonatos intercolegiales de robots, tanto de nivel primario como secundario. La industria nacional tambin ofrece productos como el sistema constructivo Multiplo, que se emplea en la enseanza en muchas escuelas del pas, ya que ofrece un sistema de fcil programacin. Otro ejemplo es el Minibloq, un entorno de programacin grfica de cdigo abierto, compatible con Arduino y con Multiplo.

14

Curioso desde chiquito, Diego Rusjan construa aviones y aparatos electrnicos. Y lo que empez siendo un hobby lo llev lejos, hasta la Antrtida!

a la AntrtidaDe Parque Rivadavia

cR ea D oR es

Diego Rusjan naci en la ciudad de

Buenos Aires en 1973. Con ganas

de explorar el mundo, de chico lo

atraparon el aeromodelismo y los

aparatos electrnicos. En su formaci

n

autodidacta, los primeros aprendizaj

es

vinieron de la mano de las pocas revi

stas

que poda conseguir en el Parque

Rivadavia: Lupin, Saber Electrnica,

Elektor.

Uno de sus primeros robots fue un seg

uidor

de lneas que haba copiado de una re

vista

espaola de electrnica. El desafo m

ayor

estaba en poder controlarlo desde su

vieja

computadora Sinclair ZX Spectrum si

n

quemarlo!

Para l, como para muchos principiantes, la clave estuvo en la experimentacin y en el juego. Tomar un viejo aparato de radio o un juguete y desarmarlo, hasta la ltima pieza! Y si no se puede volver a armar qu ms da. La riqueza de la experiencia surge de la unin entre la exploracin, el trabajo manual y la reflexin, donde el conocimiento est unido a la diversin.

Ya adolescente, lleg el momento de encauzar y capitalizar

la experiencia que haba adquirido solo. Luego de recibirse

de tcnico electrnico en la escuela secundaria, continu

sus estudios en la carrera de Ingeniera Electrnica de la UTN,

donde se zambull en el mundo de la programacin.

Al mismo tiempo, se formaba en otra de sus pasiones: la msica. Aunque no termin la carrera, durante varios aos estudi en el Conservatorio Nacional Manuel de Falla. Su experiencia dentro del universo musical sera un condimento que aplicara ms tarde, en su paso por el arte electrnico.

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La robtica beam (Biology, Electronics, Aesthetics, and Mechanics) es la que utiliza tecnologa analgica para crear robots que imitan el movimiento y el comportamiento de los insectos. Desde la aparicin de los microcontroladores con tecnologa digital, que permiten programar los robots por computadora, esta tecnologa ha quedado obsoleta en la industria y en el mundo hi-tech. Sin embargo, hoy en da est recobrando auge, en principio por su simpleza, en movimientos vinculados al aprovechamiento racional de los recursos y el paradigma del Do it yourself (Hazlo t mismo).La robtica beam es un tipo de robtica concebida de manera artesanal. Eso, por una lado, resulta obsoleto, pero por otro es la cumbre de la modernidad. A vos qu te parece?

Lo obsoleto se vuelve vanguardia

off soleto

Arte, tecnologa y Antrtida

En 2006, lo contact el grupo Biopus

para desarrollar la obra robtica

Sobra la falta con materiales de

bajo costo y/o reciclados. Gracias a

eso, descubri que la tecnologa se

poda unir con el arte y que encajaba

muy bien con lo que siempre haba

estado haciendo como aficionado de

entrecasa.

A partir de entonces, comenz a trabajar junto a varios artistas, como Leo Nez y Mariano Sardn, como asesor tcnico en el desarrollo de obras de robtica y sistemas interactivos. En 2008, trabaj en su propia obra, Tensin superficial, junto a Jorge Crowe y Christian Wloch.

Nuevos rumbos

Capas de la atmsfera que

estn por encima de los 80 km.

Un ao despus, sus ganas de incursio

nar

en un rea diferente lo llevaron a la B

ase

Belgrano II en la Antrtida Argentina,

como jefe del Laboratorio Cientfico.

All

realiz mediciones e investigaciones

para

la Direccin Nacional del Antrtico, y,

entre

otras tareas, se encarg de enviar son

das

(globos) a la atmsfera para medir ra

yos

UV, ozono, magnetismo, ionosfera, PS

C y

ruido espacial (qu ser eso?!).

Luego de esa experiencia fascinante y movilizadora (y quiz su amor por el fro?), decidi radicarse en Ushuaia. Hoy se desarrolla en una actividad de otra magnitud, en la que ya no construye circuitos con sus manos. Pero, sin duda, su recorrido de experimentacin hizo posible que ocupe este cargo. Diego es jefe de Divisin de Sistemas de Control en el Departamento de Generacin de la Direccin Provincial de Energa. Dedica su tiempo libre a la msica, la pesca, el esqu, la navegacin y a arreglar el mundo con sus amigos en el bar. Y, aunque en un principio afirm que ya no tiene un tester en la casa, finalmente confes que solo le quit las pilas.

Conjunto de instrumentos

de medicin reunidos en

un dispositivo porttil .

15

tECnolOg ia Para To d Os

16

Con sus proyectos de robtica e inteligencia

artificial, la artista canadiense Jessica

Field ha desarrollado, durante ms de diez

aos, un lenguaje particular para reflejar principios de la vida a travs de sus robots.

Estableciendo un paralelismo entre la inteligencia artificial

de los robots y el comportamiento

humano, la artista pretende que

aprendamos de estos seres mecnicos algo

acerca de nosotros mismos.

Graduada en la carrera de Nuevos Medios, de la Facultad de Arte y Diseo de Ontario, en Toronto, sus investigaciones y experiencias en el campo del arte la han llevado a dictar clases de Robtica y Electrnica tanto para adultos como para nios en el Childrens Technology Workshop, de Toronto.

Dos de sus obras ms emblemticas, Investigacin semitica en el com-portamiento ciberntico, de 2004, y Ecosistema desajustado, de 2008, pre-miadas en el Concurso Internacional de Arte y Vida Artificial VIDA, muestran la concepcin creativa de Jessica Field.

En estas obras de teatro robtico, las mquinas son actores que Jessica puede dirigir a partir del software que ella disea. En su anlisis, la tecnologa es al mismo tiempo la herramienta y el medio para reflexionar sobrel as rela-ciones sociales.

El arte robtico de Jessica Field

Jessica Field trabajando en un robot.

17

Investigacin semitica en el comportamiento ciberntico, de Jessica Field.

Ecosistema desajustado, de Jessica Field.

Intil, in

efi

caz.

En Investigacin semitica en el comportamiento ciberntico, los robots Alan y Clara observan su entorno y lo analizan. El espectador que tienen frente a ellos se convierte en su objeto de estudio. Ambos modelos entablan una conversacin en la que cada uno emite su opinin acerca de lo que ve, y espera que su compaero est de acuerdo. Cuando la realidad se ajusta a sus expectativas los espectadores se mueven como est previsto, por ejemplo, su estado de nimo refleja su grado de seguridad, se vuelven arrogantes y no son influidos por la opinin del otro. En cambio, si sucede algo inesperado, se ven dominados por la incertidumbre, la desconfianza y el temor. La conciencia de su error hace que la opinin del otro robot se vuelva importante. Lo que Alan y Clara no saben es que, en realidad, no perciben el entorno de la misma manera, ya que cada uno analiza aspectos diferentes del mundo que los rodea. La performance de Alan y Clara refleja la complejidad de las relaciones sociales y la influencia de los otros en lo que cada uno percibe.

Ecosistema desajustado es una obra formada por cuatro robots interdependientes. Se trata de un circuito de a pares que se retroalimenta. Llammoslos A, B, C y D. A y B desarrollan dos tareas diferentes e independientes de los dems robots: A busca lneas y B busca luz. Cuando cada uno encuentra alguno de estos elementos, emite una seal a C y D, respectivamente. Por su parte, C emite luz y D dibuja lneas cuando reciben el estmulo emitido por A y B. Por ejemplo: cuando A encuentra una lnea, emite una seal a C. C, entonces, elige un nuevo lugar al azar para emitir un haz de luz. Por otro lado, cuando B encuentra un haz de luz, le enva una seal a D. Al recibirla, D dibuja una nueva lnea. En este crculo vicioso, los cuatro robots interactan de manera negativa en un ecosistema cerrado, sin una idea de cooperacin entre ellos, y donde la ignorancia acerca de la presencia del otro vuelve infructuosa la tarea de cada uno.

Un protoboard es una placa plstica con perforaciones para insertar componentes electrnicos y cables, que se utiliza para realizar prototipos de los circuitos. Cualquier proyecto nuevo que se crea se evala previamente en esta placa antes de pasar los circuitos a una placa impresa. Un protoboard es una plataforma de experimentacin que no utiliza soldaduras, lo que vuelve ms sencillo modificar las conexiones entre los componentes del circuito.

Un LD

R (L

ight

-Dep

ende

nt R

esis

tor)

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esis

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pone

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cie

rre

la p

uert

a de

un

asce

nsor

.

Q

u

es

un

LD

R?

Una plataforma de experimentacin

Te interesa armar una radio o un

amplificador de audio para tu equipo? Quers probar con un

robot? Sabs qu es un LED o un LDR? Y

un protoboard? Si te gusta la electrnica,

tens que conocer estos componentes.

Los componentes electrnicos son dispositivos que

forman parte de un circuito electrnico.

Para curiosos

18

19

En ro

btic

a, se

pod

ra d

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mec

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mot

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arid

ades

.

Un LED (Light-Emitting Diode) es un diodo emisor de luz que se utiliza como indicador en muchos circuitos electrnicos. Los hay de varios tamaos, formas y colores. Tambin existen los LED infrarrojos, como los que se usan en los controles remotos hogareos. Actualmente, la tecnologa LED se est expandiendo muchsimo y est en camino de reemplazar a las anteriores. Los LED se usan en las luminarias de la calle, en los automviles, en sistemas de comunicacin, en las pantallas y los monitores. Entre sus beneficios: son de bajo consumo, durables, veloces en su encendido y no emiten calor.

Mot

ores

CC

: los

ms

culo

s de

los

robo

ts

El multmetro, tester o multitester es una herramienta fundamental para trabajar con electrnica. En realidad, se trata de un conjunto de instrumentos de medicin reunidos en un dispositivo porttil que permite medir la tensin (voltmetro), la intensidad de corriente (ampermetro), la resistencia (hmetro) y las capacidades de los componentes y circuitos electrnicos. Existen actualmente dos tipos de multmetros: los analgicos y los digitales. Es posible conseguirlos a precios econmicos en cualquier casa de electrnica.

LED: tecnologa en expansin

Una herramienta imprescindible

tECnolOg ia Para To d Os

Las computadoras fun-cionan a partir del cdigo binario, y nosotros nos comu-nicamos con el lenguaje hu-mano. La solucin para esta-blecer la comunicacin entre ambas partes fue desarrollar un lenguaje intermedio, que reconozca nuestras instruc-ciones y las retransmita en el idioma de las computadoras. Esa es la funcin del entorno de programacin: traducir nuestra sintaxis en cdigo de mquina, el cdigo binario de ceros y unos.

Por definicin, un lenguaje de programacin es un idioma establecido para comunicarse con las mquinas y que estas realicen tareas a partir de una serie de ins-trucciones lgicas. Como todo lenguaje, su estructura

est conformada por signos combinados a partir de reglas sintcticas y semnticas.

Adnde van las ins-trucciones que reciben los robots? Para organizar el funcionamiento de un robot, se programa una serie de funciones que sern alma-cenadas en su cerebro. Se trata del microcontrolador, un circuito integrado progra-

mable conformado por las mismas unidades funcionales que una computadora: un procesador, una memoria, y dispositivos de entrada y salida.

De esta manera, una vez programadas las funciones, el robot ejecuta las acciones como respuesta a estas r-denes almacenadas en su cerebro.

Para m, la computadora es un soporte fundamental. En ella registro, grabo y edito toda mi msica, escribo mis letras y organizo mi mundo laboral. Acuerdo los horarios de reuniones, concreto trabajos a travs del mail, envo y recibo msica e ideas, me conecto con gente de otras provincias o pases, investigo material artstico, en fin, mi organizacin cotidiana se basa en este aparato-sistema. Con programas de grabacin multipista, como el Reason, puedo com-poner y arreglar la parte instrumental de los temas usando sonidos de altsima calidad, desde una orquesta de cuerdas hasta una batera acstica o sintetizadores de gran resolucin.A veces, la compu me sirve para concretar ideas que suenan en mi cabeza, de manera eficaz y veloz; otras, como instrumento en s mismo, como una herramienta creativa que tiene su propia fuerza e identidad. Para hacer El da despus, mi reciente disco solista, grab voces, guitarras, bajo, bateras virtuales, arreglos de orquesta, pianos, absolutamente todo, en mi notebook y luego lo fui reemplazando en otra computadora, en un estudio ms grande y con la ayuda de un tcnico.

Diego Frenkel | msicopor Eduardo Barone

Qu opina...

Diego Frenkel20

Para que los robots funcionen con autonoma, es necesario

indicarles qu tienen que hacer ante cada situacin.

Darles rdenes, en definitiva. Y para eso, hace falta compartir

un idioma. Cmo nos comunicamos con ellos?

La respuesta: el lenguaje de la programacin.

El lenguaje de los robots

21

ImprescindiblesPara ingresar al mundo de la robtica, es indispensable dominar dos disciplinas: la electrnica y la programacin. A travs de internet, hoy es posible acceder a infinidad de ejemplos, tutoriales, manuales, proyectos y experiencias, pero lo difcil es decidir qu opcin es la adecuada. El asesoramiento de una persona con experiencia puede allanar el camino. Aqu, te sugerimos algunas herramientas para iniciarte en este universo.

ProGramas

0 1 0 1 1 0 1 0 110101

11 1 0 1 1 1 1 1 110101

1 0 1 1 0 1 111

1 0 1 1 0 1

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11 1 0

0 0 0 1

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10

1 0 1 1 0 1 1 11

11 1 0 10

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1 0 1 1 0 1 111

11 1 0 10

1 0 1 1 0 1 1110

11 1 0 10

0 0 0 1 1 0 1

1 0 1 1 0 1 1 110

11 1 0 10

0 0 0 1 1 0 1

1 0 1 1 0 1 1110

11 1 0 10

1 0 1 1 0 1 1110

11 1 0

0 0 0 1

1 0 1 1 0

11 1 0 1

0 0 0

1 0 1 1 10

11 1 0

1 0 1 1

Scratch El MIT (Instituto Tecnolgico de

Massachusetts) desarroll un entorno de

programacin para nios y adolescentes, llamado

Scratch, que les permite aprender de manera sencilla

los conceptos bsicos de la programacin a travs de

una interface grfica. Se trata tambin de un software

open source y puede distribuirse e instalarse de forma

gratuita en cualquier computadora con Windows,

Linux o Mac OS. Ejemplos y tutoriales en espaol

pueden obtenerse en el sitio oficial: scratch.mit.

edu.

Arduino Arduino ( www.arduino.cc/es) es una plataforma de

desarrollo de proyectos de electrnica y un entorno

de programacin con un lenguaje simple, similar a

Processing y Wiring. Bsicamente, consiste en una

placa con un microcontrolador que se puede conectar,

con un mnimo de electrnica adicional, a todo tipo

de sensores o actuadores. Y lo mejor es que se trata

de un proyecto open source, es decir que tanto el

software como el hardware son completamente

libres y gratuitos, aunque tambin es posible comprar

la placa ya ensamblada a un costo mnimo. Su

popularidad permiti que contemos con muchsimo

material, disponible en su pgina web, para realizar

un sinnmero de objetos interactivos autnomos, o

para conectarlo a la computadora y controlarlo desde

programas como Flash, Pure Data o Processing.

Scratch + Arduino Finalmente, S4A (Scratch for Arduino) es la herramienta necesaria para unir ambas cosas. Se trata de una serie de bloques que se agregan al entorno Scratch para poder comunicarlo con el Arduino. El sitio web del proyecto es seaside.citilab.eu/scratch/arduino.

Ardu

ino.

Imag

en o

bten

ida

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ikip

edia

.org

.

Pant

alla

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orno

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prog

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Prximamente, cursos de Scratch

y Arduino en educ.ar.

http://www.educ.ar/

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Cu

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22

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b) F

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a.

a)

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b)

ohm

io.

c)

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perio

.

6. La uniDaD De meDiDa

De La intensiDaD De La

corriente eLctrica es eL

a) C

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nte

alte

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orrie

nte

cont

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.

A. S

egur

idad

B. T

eric

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a) H

ierr

o.

b) P

lom

o.

c) V

idrio

.

1. Qu eLemento es Daino

para La saLuD y cuyo

contacto con La pieL Debe

evitarse?

2. existe un materiaL presente

en ciertas bateras y en eL

estao De soLDaDura, entre

otros eLementos, y Que pueDe

ser sumamente txico, hasta

causar La muerte. cuL es?

3. Qu corriente

eLctrica es ms

peLigrosa para eL

ser humano?

a) T

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n, i

nten

sida

d y r

esis

tenc

ia.

b) T

ensi

n, e

lect

ricid

ad y

tole

ranc

ia.

c) I

nten

sida

d, e

lect

ricid

ad y

tem

pera

tura

.

5. Qu tres vaLores

intervienen en La Ley De

ohm?

a) I

nver

sam

ente

pro

porc

iona

l.

b) D

irect

amen

te p

ropo

rcio

nal.

4. cmo es La reLacin entre

La intensiDaD eLctrica y La

tensin eLctrica Que

circuLa entre Dos puntos De

un circuito eLctrico, segn

La Ley De ohm?

23

C. H

erra

mien

tas

D. C

ompo

nent

es

a)

b)

c)

a)

pro

tege

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n in

vers

a in

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c

ausa

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or la

bob

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cuan

do e

s con

mut

ada.

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dej

ar p

asar

la c

orrie

nte

del m

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al c

ircui

to.

a) U

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oces

ador

, una

mem

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spos

itivo

s

d

e en

trad

a y s

alid

a.

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n pr

oces

ador

, un

mou

se y

un m

dem

.

c) U

n LC

D, u

na m

emor

ia y

perif

ric

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e en

trad

a.

a) 2

20 o

hms +

/5%

.

b) 1

0 ko

hms +

/10

%.

c) 1

0 ko

hms +

/5%

.

d) 1

koh

ms +

/10

%.

a) E

scal

pelo

.

b) M

ultm

etro

.

c) A

licat

e.

8. Qu herramientas son

inDispensabLes para trabajar en eL

circuito eLectrnico De un robot?

a) E

sta

o.

b) C

inta

ais

lado

ra.

c) P

egam

ento

.

7. con Qu materiaL se unen Las

partes De un circuito en una pLaQueta

experimentaL perForaDa?

11. Las Franjas De coLor en eL cuerpo De una resistencia

inDican su vaLor. entonces, Qu vaLor tiene esta

resistencia? (DoraDo - naranja - negro - marrn).

12. un microcontroLaDor es un

circuito integraDo programabLe

conFormaDo por:

10. generaLmente, cuanDo se utiLiza

un motor, se coLoca un DioDo De

proteccin en paraLeLo aL circuito

para

9. un transistor De unin bipoLar est FormaDo por

Dos junturas pn en un soLo cristaL semiconDuctor,

separaDas por una regin muy estrecha. Las tres

regiones son eL emisor (e), La base (b) y eL

coLector (c). DnDe se encuentra caDa uno De

eLLos en un transistor De tipo npn?

tes

t

Cons

ejos

24

Si re

spon

dist

e m

al d

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ms

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no

ten

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os

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ele

men

tos y

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etos

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rob

tica

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ctr

nica

. Es i

mpo

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ngas

en

cuen

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ue la

segu

ridad

es e

senc

ial p

ara

tu sa

lud

y la

de tu

fam

ilia.

Por

eso

, hay

que

ser c

uida

doso

con

los

elem

ento

s tx

icos

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lect

ricid

ad y

con

el u

so d

e

herr

amie

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, ent

re o

tras

cue

stio

nes.

Si re

spon

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e m

al d

os o

toda

s las

pre

gunt

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de e

sta

secc

in,

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com

enda

mos

prof

undi

zar l

os c

once

ptos

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elec

trn

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tic

a. M

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e

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ue so

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impo

rtan

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y di

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icos

par

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rend

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r circ

uito

s, a

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esar

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proy

ecto

s ms

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na b

ase

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ica

que

sin

duda

va a

ayud

arte

a re

solv

er c

ualq

uier

pro

blem

a.

Segu

ridad

Tericas

25

1: a.2: b.3: b.4: b.

5: c.6: a.7: a.8: b, c.

9: c.10: a.11: c.12: a.

SolucioneSSi

resp

ondi

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mal

las p

regu

ntas

7 y

8, e

sts

floj

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ocio

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ste

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man

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cta

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per

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cind

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teng

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mie

ntas

apr

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ue se

pas

cm

o ut

iliza

rlas.

Muc

has v

eces

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dife

renc

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ntre

pod

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real

izar u

n tr

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o o

no p

oder

hac

erlo

dep

ende

de

que

cuen

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on lo

s ele

men

tos a

decu

ados

.

Esta

s son

alg

unas

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erra

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ntas

bs

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no

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pued

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ltar:

dest

orni

llado

res d

e re

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ra, u

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or,

un p

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ador

, un

buen

alic

ate,

un

par d

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ves t

ipo

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, un

mul

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ro, u

na tr

inch

eta

y un

prot

oboa

rd,

entr

e ot

ras.

Si re

spon

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e m

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ms

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as.

Cul

es e

l

polo

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itivo

y cu

l, e

l neg

ativ

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Qu

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xim

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imos

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tens

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rient

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sist

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Cu

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ctar

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ra e

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mic

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16F

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Si n

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as

cosa

s y m

ucha

s otr

as!

Herramientas

Com

pone

ntes

26

proYeCto

27

Una buena manera de adentrarse en el mundo de la robtica es construir un robot seguidor de lneas. Por qu? Por un lado, su realizacin es sencilla; por el otro, cada da se difunden ms las competencias de este tipo de robots.

El proyecto consistir en construir, de la manera ms sencilla y econmica posible, un robot seguidor de lneas. Se trata de un robot mvil autnomo de tres ruedas, cuya nica funcin es seguir una lnea trazada en el suelo.

La estructura bsica del robot es comn a todos de los de su clase: Una fuente de energa, formada por cuatro pilas alcalinas AA. Un sistema de movilidad mecnica conformado por dos motores CC

y dos ruedas con traccin, ms una rueda pivotante que sostiene el chasis en posicin horizontal.

Un sistema de sensado, en este caso, dos sensores de luz (LDR) ubicados en el frente del robot y a cada lado de la lnea negra, que permiten saber cundo cada uno de ellos se encuentra sobre o fuera del trayecto trazado.

Un sistema de control central que utiliza la informacin de cada sensor para encender o apagar el motor respectivo.

La idea y el circuito fueron

inspirados en este tutorial: http://www.ermicro.com/blog/?p=1097. Te recomendamos que lo leas e

investigues aquello que te resulte desconocido antes

de comenzar a trabajar en el proyecto.

seguidor de lneas

Hac tu propio robot

28

proYeCto

Definicin de las condicionesPara lograr un correcto funcionamiento del robot,

ten en cuenta que: El robot est diseado para funcionar en interio-

res y no al aire libre. Esto se debe a que las con-diciones de luz deben estar controladas. No debe haber grandes contrastes de luz y sombra por su lugar de paso.

El piso debe ser lo ms liso y homogneo posible, tanto en textura como en color. De una tonalidad clara, preferentemente blanco.

La lnea debe ser continua, de color oscuro (prefe-rentemente negro), y tener un ancho aproximado de entre 1,8 y 2,5 cm. Tambin debe ser pleno y homogneo. Sugerimos cinta aisladora negra.

Son preferibles los recorridos rectos, o los giros que no superen un ngulo de 22,5. No son bue-nos los giros abruptos. Para hacer una curva ce-rrada, es conveniente que sea de forma gradual, sumando pequeos giros de un mximo de 22,5.

Componentes electrnicos Un porta pila 4 1,5 V-AA. Un conector broche batera de 9 V. Dos motores CC de 5 V con engranaje y eje, menor que 50

RPM y una corriente menor que 50 mA. Dos ruedas para encastrar en el eje de cada motor. Cuatro pilas alcalinas AA de 1,5 V. Una placa de prototipado (protoboard) de 400 puntos. Cables multifilamento de 0,5 o 1 mm de varios colores

(rojo, negro, azul). Cable termocontrable de 2 mm 2:1. Dos fotorresistencias LDR (de entre 2 y 5 kohms en la luz y

100 kohms en la oscuridad). Cuatro resistencias de 220 ohms de 0,25 watts. Dos presets de 10 kohms de 25 vueltas de ajuste vertical. Dos diodos 1N4148. Un interruptor (switch).

Dos LED blancos de 3 mm. Dos transistores bipolares 2N3904 o 2N2222A. Una llave palanca s/inv. ON-ON de tres patas. Un conector pin macho de 1 mm, para circuito impreso de

20 vas. Un conector hembra cable de 1 mm de cuatro vas.

Herramientas y materiales 25 30 cm de foamboard de 5 mm de espesor. Alicate. Pinzas pequeas. Soldador elctrico para estao, tipo lpiz. Estao para soldadora de punto. Cinta aisladora negra de 1 pulgada de ancho. Precintos o cinta bifaz. Una bolilla de desodorante roll-on.

Los cruces de lneas pueden confundir fcilmente al robot y hacerle perder el trayecto.

Robot completo.

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Lgica de funcionamiento del robotEl robot se mueve a partir de dos motores inde-

pendientes colocados a los lados del chasis. Si los dos motores funcionan a la misma velocidad, el robot se mueve hacia delante. Si, en cambio, el motor de la iz-quierda gira ms rpido que el de la derecha, el robot realizar un giro hacia su derecha.

La velocidad de cada motor es dependiente del nivel de luz que recibe cada uno de los dos sensores

ubicados en el frente. Los sensores LDR reciben mayor cantidad de luz cuando estn ubicados sobre el piso blanco, debido a que el reflejo de la luz del LED sobre la superficie clara es mayor. Cuando esto sucede, el cir-cuito controlador enva una mayor corriente al motor que se encuentra de su mismo lado. Sucede lo contra-rio cuando el sensor se encuentra sobre la lnea negra. La resistencia disminuye y, junto con ello, la velocidad del motor.

Funcionamiento del robot.

El sensor derecho se topa con la lnea negra. El motor derecho disminuye su velocidad.

Como el izquierdo la mantiene, comienza a girar a la derecha.

Contina girando hacia su derecha hasta que

...el sensor izquierdo se topa con la lnea negra; etctera.

Ejemplo de seguimiento de lnea.

Circuito MotorDeben utilizarse dos motores iguales de 5 V de baja potencia,

con engranajes y eje para colocar las ruedas. Estos motores se usan en muchsimos juguetes, autos a motor, autos a radiocontrol, etctera. Hay que elegir un motor de baja velocidad (bajo RPM), ya que el sistema de sensores con LDR tiene una respuesta lenta. Si el motor que consegus tiene mayor consumo de potencia, reemplaz el transistor de 2N3904 que maneja hasta 100 mA por el 2N2222A, cuyo lmite en el colector es de 800 mA.

Aqu, elegimos dos motores 120:1 Mini Plastic Gearmotor 90-Degree 3 mm D-Shaft Output, de Pololu ( www.pololu.com).

Motores.Esquema circuito en Fritzing

(http://fritzing.org).

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RuedasLas ruedas que elegimos en esta ocasin

son las Pololu Wheel 60 8 mm Pair-Black, tambin de la empresa Pololu.

Otras opciones: utilizar dos tapas de frascos de conserva o dos CD. En ambos casos, hay que aadir goma o cinta sobre la circunferencia para obtener una mejor adherencia al suelo.

Para la rueda pivotante, utilizamos la bolilla de un desodorante roll-on. Simplemente, quitamos la parte superior y la enganchamos en el chasis.

En el siguiente tutorial, se explica cmo aadir la rueda pivotante:

http://txapuzas.blogspot.com/2011/10/paperrobot-chasis-para-robot-con.html.

BateraPara la alimentacin del robot, se usan

cuatro pilas AA de 1,5 V cada una. Esto da un total de 6 V, suficiente para manejar ambos motores.

Es conveniente ubicar la batera en el centro del chasis para mejorar la estabilidad del robot. Pods pegarla al chasis con cinta bifaz.

Coloc un interruptor (switch) en serie con uno de los polos de la salida de la batera, para encender o apagar el robot. Cort uno de los cables que salen del soporte y en el medio sold cada extremo a dos de las patas contiguas del interruptor.

Insert la batera en el medio del chasis, el interruptor en el soporte del protoboard y pas los cables positivo y negativo hacia arriba.

Sold dos pines macho a los cables de la batera para enchufarlos a la entrada de alimentacin del circuito en el protoboard.

Una vez conectada la batera, pods colocar un LED testigo para monitorear que la entrada de corriente funcione.

Ruedas.

Rueda pivotante.

Motor Pololu con rueda.

Colocacin de la rueda pivotante.

Porta pila AA 4. Interruptor en serie.

Interruptor en serie con la batera. Interruptor: soldar los pines.

Interruptor: entrada de corriente.

proYeCto

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ChasisEl chasis puede confeccionarse con diferentes materiales:

madera, cartn, plstico, alto impacto. Aqu elegimos foamboard porque es liviano y fcil de recortar con una trincheta.

El chasis sostiene los motores, los sensores delanteros, las ruedas y el protoboard con el circuito. El tamao depende de cada uno de estos elementos, as como de su distribucin.

Preparacin de los cablesPara realizar las conexiones del circuito en el protoboard,

es conveniente armar juegos de cables de diferentes largos y colores. Por ejemplo, rojo para el positivo, negro para la tierra y azul para la seal de control. Se pueden armar con un pin macho de 1 mm en la punta, y luego reforzar y ocultar la soldadura con termocontrable.

SensoresEl sensor est compuesto por un LED blanco y un LDR. El LDR mide la luz que le llega por reflexin sobre la superficie del piso.Ambos componentes fueron colocados en un conector hembra para cable de 1 mm de cuatro vas.En el circuito, el preset se utiliza para ajustar la velocidad del motor en relacin con la ganancia del LDR.Es complicado encontrar el punto justo donde el sistema funciona correctamente. Prob sobre las superficies que vas a

utilizar hasta encontrar el punto en que el motor comienza a girar sobre la superficie blanca y disminuye o se detiene sobre la lnea negra.

Cada sensor (LED + LDR) va a un lado de la cinta negra. El espacio que los separa debe ser unos 6 mm mayor que el ancho de la cinta.

Sistema de controlEl sistema de control est formado

por el transistor bipolar, diseado para operar como un amplificador. La corriente que pasa a travs del colector al motor CC vara de acuerdo con la corriente recibida en la base, la cual depende de la intensidad de la luz recibida en el LDR.

Chasis. Preparacin de cables.

Sensores LDR + LED. Sensor incrustado en el frente del chasis.

Circuito preset.

Diagrama de sensores. Conexiones del circuito de un sensor y un solo motor.

cuid

ados

de

la n

et Solo el servicio tcnico est autorizado para abrir y reparar tu computadora.

Al cambiar los mdulos de memoria o limpiar el equipo, apagalo completamente; esto significa:

a) apagar el interruptor principal;

b) quitar la batera;

c) desconectar la fuente

de alimentacin del tomacorriente o de cualquier otro tipo de fuente de energa externa (por ejemplo, bateras).

Evit utilizar el equipo cerca

del agua (baadera, pileta de cocina) o en ambientes de

humedad extrema. Tampoco lo uses bajo la lluvia.

Durante una tormenta elctrica, es inconveniente realizar tareas de

mantenimiento y reconfiguracin.

Evit colocar objetos dentro de las salidas de aire o aberturas de la computadora o accesorios.

Utiliz la computadora dentro del rango de temperatura de 5 C a 35 C . Fuera de estas condiciones, guard el equipo.

Procur mantener el equipo alejado de la luz directa del sol . No lo dejes dentro de automviles cerrados al sol , ni cerca de fuentes de calor (estufa, horno).

Protegelo de las interferencias magnticas provocadas por imanes, parlantes o motores elctricos.

Consejos bsicos

Si la batera despide lquido o tiene olor, quitala con precaucin del equipo -sin tocarla con las manos desnudas-, suspend su uso y desechala del modo adecuado.

Si el equipo se bloquea, ponete en contacto con el referente tcnico de la escuela.

Si no ests usando el equipo, dejalo cerrado, y no apiles otros objetos sobre l.

El adaptador convierte la corriente alterna a corriente continua, alimenta el equipo

y carga la batera. Debe trabajar correctamente ventilado. No lo

abras bajo ningn concepto.

Conect y desconect los cables con cuidado. Nunca los dejes en medio de un sitio de paso.

Separ la batera de otros objetos metlicos que puedan hacer cortocircuito en las terminales.

Utiliz la batera recomendada para el equipo. No las acerques a fuentes de calor ni las sumerjas o permitas que se mojen.

La pantalla LCD es un dispositivo delicado. Tratala con precaucin. No la golpees ni dejes objetos sobre el mouse o el teclado que, al cerrar la mquina, la puedan

afectar.

Pantallas, cables, bateras y bloqueo

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Robtica / Serie Vida cotidiana y tecnologa

Coordinacin editorial: Ariela Kreimer | Edicin: Mara Luisa Garca | Diseo y coordinacin grfica: Silvana Caro | Redaccin: Matas Romero Costas del grupo Proyecto Biopus, Natal Schejtman (entrevista) | Correccin: Ins Fernndez Maluf | fotografa: Lucas Dima (entrevista) y Educ.ar | ilustraciones: Hugo Horita (tapa y proyecto), Bianca Barone, Delius, Lancman Ink y Pablo Olivero | Coordinacin de contenidos Educ.ar: Cecilia Sagol | Coordinacin de proyectos Educ.ar: Mayra Botta | Gestin administrativa: Nahir Di Tullio y Laura Jamui | Agradecemos a: Mara Borchardt y Soledad Jordn.

En espaol, el gnero masculino incluye ambos gneros. Esta forma, propia de la lengua, oculta la mencin de lo femenino. Pero, como el uso explcito de ambos gneros dificulta la lectura, en esta publicacin se usa el masculino inclusor en todos los casos. Educ.ar est a disposicin de los poseedores de los derechos de eventuales fuentes iconogrficas no identificadas.

ISBN: 978-987-1433-80-3Queda hecho el depsito que dispone la ley 11.723.Impreso en Argentina. Printed in Argentina.Primera edicin: agosto de 2012.

Impreso en Casano Grfica S. A.Ministro Brin 3932 - Remedios de Escalada,Provincia de Buenos Aires.Agosto de 2012.

Romero Costas, Matas Robtica : entr al mundo de la inteligencia artificial . - 1a ed. - Buenos Aires : Educ.ar S.E., 2012. 32 p. : il. ; 24x19 cm.

ISBN 978-987-1433-80-3

1. Tecnologias. 2. Educacin. 3. TIC. I. Ttulo CDD 372.34

SeRie Vida cotidiana y tecnologa

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Directora Portal Educ.ar S. E.Patricia Pomis

Coordinadora General delPrograma Conectar igualdad Mgr. Cynthia Zapata

El Festival Conectar es un espacio de trabajo colaborativo para jvenes, que busca la integracin efectiva de las nuevas tecnologas en los aprendizajes, mediante la realizacin creativa de producciones artsticas, tecnolgicas y comunicacionales.

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ISBN 978-987-1433-80-3