Printbots: un gran paso hacia adelante Leopoldo Armesto, Andr´es Conejero, Miguel Fern´andez, Pedro Fuentes, David Perry, Enrique Bert´ı, Vicente Marhuenda, Carles Igual, Carlos de la Fuente, Oihan Elesgaray, Jos´e Tom´as Universitat Polit`ecnica de Val`encia C/Camino de Vera s/n, 46022, Valencia (Espa˜ na) e-mail:
[email protected]
Resumen Este art´ıculo presenta el resultado de varios proyectos acad´emicos (trabajos de fin de grado y proyectos final de carrera) de alumnos de la Universidad Polit´ecnica de Valencia relacionados con robots imprimibles (o printbots). Este tipo de actividades ha supuesto la realizaci´ on de proyectos con resultados muy vistosos a muy bajo coste. Adem´ as, cada robot, permite actividades diversas que van desde el dise˜ no de piezas, electr´ onica, control, simulaci´ on, lo que las hace id´ oneas para este prop´ osito pero tambi´en para actividades de investigaci´ on. Concretamente el art´ıculo muestra los resultados del dise˜ no, montaje, impresi´ on, programaci´ on de un robot hex´ apodo, un brazo robot (extendido a manipulador m´ ovil), un robot con ruedas, un robot humanoide y un quadrotor, abarcando as´ı un gran espectro de aplicaciones. Palabras clave:
1.
Introduction
La conexi´ on global a las redes de informaci´on est´ a permitiendo el intercambio de informaci´on a nivel horizontal, logrando el acercamiento de la tecnolog´ıa a usuarios “no expertos” de una manera hasta ahora desconocida. Gracias al acceso a Internet est´ a proliferando una manera diferente de entender la protecci´ on de las creaciones, llamada Open Source o software libre, que permite el intercambio global de la informaci´ on, y lo que es m´as importante, su continua mejora. Esta situaci´on se lleva dando en el ´ ambito del desarrollo de software desde los inicios de las computadoras personales, pero desde la democratizaci´ on del acceso a Internet se ha venido exportando a otras ´ areas [11]. La exportaci´ on de la cultura del software libre a estas nuevas ´ areas se ha acentuado desde mediados de la u ´ltima d´ecada. Por un lado, encontramos lo que ya se denomina “Open Hardware” [2], y que consiste en el acceso libre a planos de construcci´ on de objetos f´ısicos para ser reproducidos y mejorados. Uno de los principales caso de ´exito que se ha dado en el ambito de la electr´ ´ onica de microcontroladores es el sistema Arduino [9] que permite de una manera sencilla y econ´ omica desarrollar proyectos que
requieran interacci´on con el medio f´ısico. En este ´ambito podemos encontrar tambi´en el proyecto RepRap [10] cuyo objetivo es el de crear m´aquinas que sean capaces de replicarse a s´ı mismas y que ha contribuido significativamente al uso de las impresoras 3D “de escritorio”. Este fen´omeno, junto a la democratizaci´on del uso de otras tecnolog´ıas de fabricaci´on digital ha sido acu˜ nada por varios autores como “la tercera revoluci´on industrial” [6]. Una de las consecuencias de la impresi´on 3D es que la Comunidad Rob´otica tiene la oportunidad de alcanzar a un p´ ublico mucho m´as amplio. En este sentido, la impresi´on 3D es una tecnolog´ıa relativamente incipiente que est´a teniendo un impacto importante en el campo de la rob´otica, particularmente con printbots. Actualmente, es relativamente sencillo el proceso de descargar gran variedad de modelos de robots imprimibles, tambi´en conocidos como printbots que pueden ser utilizados en investigaci´on y diversas actividades acad´emicas con prop´osito no comercial. Estos robots son mucho m´as que simples juguetes y pueden ser utilizados en m´ ultiples formas como herramientas para los estudios de ingenier´ıa. Pueden ser incorporados en cursos de rob´otica convencional y en proyectos. Tambi´en pueden ser utilizados para mejorar y amplicar el conocimiento y puesta en pr´actica de los fundamentos de la rob´otica, mejora y adaptaci´on de desarrollos existentes (ya sea del dise˜ no mec´anico, modificaci´on de la electr´onica, capacidad de dise˜ nar controladores avanzados para mejorar la estabilidad en robots caminantes o en UAVs (veh´ıculos a´ereos no tripulados por su terminolog´ıa en ingl´es). Adem´as, los printbots permiten adem´as generar proyectos ambiciosos que pueden ser llevados a cabo por grupos de estudiantes que debidamente coordinados pueden trabajar de forma complementaria en diferentes actividades multidisciplinares. Este art´ıculo explora alguno de los usos de robots imprimibles de bajo coste para la ense˜ nanza y difusi´on de la rob´otica en estudios universitarios. En primer lugar, describimos un proyecto acad´emico llevado a cabo por estudiantes de un curso de innovaci´on educativa conocido por EPS (European Project Semester) en el que los estudiantes han
impreso, montado, redise˜ nado y programado un robot hex´ apodo. Este robot ha sido utilizado en diversos proyectos acad´emicos con el prop´ osito de hacer caminar el robot hex´ apodo. En segundo lugar, describimos un proyecto que ha implicado la impresi´ on un robot humanoide, bas´ andose en el robot ROFI. Tambi´en, se describen los resultados en relaci´ on a la impresi´ on y montaje de un brazo robot que ha sido posteriormente extendido con una base m´ ovil. Finalmente, se describe el dise˜ no de un robot m´ ovil de muy bajo coste con sensores para aplicaciones t´ıpicas de las competiciones rob´ oticas. Todos estos proyectos han sido desarrollados durante el curso acad´emico 2013-2014 e incluso algunos son proyectos todav´ıa no finalizados. Nuestro objetivo es mostrar los beneficios potenciales que tienen este tipo de actividades en la Educaci´ on. Confiamos en que el art´ıculo pueda servir como base para un debate y que las ideas y pr´ acticas expresadas en este art´ıculo puedan ser consideradas como plausibles en el ´ ambito de la rob´ otica. Es posible, por supuesto, que ciertos aspectos puedan todav´ıa no integrarse plenamente en cursos acad´emicos regulares, pero nuestra percepci´ on, como acad´emicos y estudiantes, es que los robots educacionales llegar´ an a nuestros hogares, colegios y universidades en breve. La principal ventaja ofrecida por este tipo de actividades es la motivaci´ on del estudiante que aplica herramientas y procedimientos de rob´ otica en sus proyectos con resultados inmediatos. Con la adaptaci´ on apropiada de un programa, este tipo de actividad puede tambi´en llevarse acabo en colegios e institutos.
2.
est´a basado en la metodolog´ıa POL (Project Organized Learning) e incluye no s´olo materias t´ecnias, sino tambi´en el desarrollo de habilidades, competencias y aptitudes para resolver un problema dado en un contexto realista. Es bien conocido que la metodolog´ıa POL persigue el pensamiento cr´ıtico y creativo y permite adquirir habilidades necesarias para el autoaprendizaje, comunicaci´on y habilidades pr´acticas. En este sentido, los proyectos de robots estimulan las caracter´ısticas anteriormente mencionadas. La participaci´on de los estudiantes en grupos organizados, permite desarrollar la creatividad y la resoluci´on de problemas de forma conjunta. La motivaci´on que supone un planteamiento realista de un proyecto rob´otico para estudiantes que no han tenido previamente contacto con la rob´otica sirve como elemento vehicular de problemas de Ingenier´ıa [8]. Cada vez es m´as importante aprender aspectos in-
Robot Hex´ apodo (a)
En esta secci´ on describimos algunos de los trabajos realizados con el robot HF08 [7] mostrado en la Figura 1. Se trata de un robot imprimible 3D cuyas piezas originales est´ an disponibles para descargar de forma gratuita. M´ as concretamente, describimos la labor llevada a cabo por un grupo de estudiantes ERASMUS multidisciplinar cuya labor fue la de crear una empresa ficticia que comercializa robots impresos 3D. Tambi´en describimos en esta secci´ on los desarrollos de dos estudiantes de Grado que utilizaron el robot HF08 como plataforma para la experimentaci´ on y desarrollo de modos de caminar con diferentes aproximaciones. El robot HF08 fue escogido por un grupo multidisciplinar de estudiantes ERASMUS dentro del marco de un curso de innovaci´ on docente conocido por EPS (por su terminolog´ıa en ingl´es, European Project Semester). Este curso se lleva a cabo en la Escuela de Dise˜ no de la Universidad Polit´ecnica de Valencia y al contrario de cursos regulares,
(b)
Figura 1: Robot HF08
Figura 2: Workflow of the EPS multidisciplinary team assignment. terdisciplinares. Encontrar el marco de proyectos adecuados no es una tarea sencilla, adem´ as requiere recursos humanos, financieros y materiales [5] que, desafortunadamente, son cada vez m´ as limitados. La naturaleza de proyectos rob´ oticos desarrollados pr´ acticamente desde la base, permite integrar disciplinas como mec´ anica, electr´ onica, inform´ atica y control. Gracias a la rob´ otica, los estudiantes reciben una realimentaci´ on fuerte, incluso visceral, y divertida experimentando con su propio trabajo. Hay un amplio espacio para los estudiantes para explorar diferentes aproximaciones, realizar hip´ otesis, entender c´ omo funcionan las cosas y llevar a cabo experimentos para validar sus creencias y asumpciones [12]. Adem´ as, como parte de la formaci´ on del estudiante, no debe olvidarse el hecho de que deben generar informes, memorias y documentaci´ on diversa de ´ındole t´ecnico que son vitales para soportar el aprendizaje global. En el curso EPS, los equipos son intencionadamente multidisciplinares, con objeto de enriquecer y fomentar la colaboraci´ on cooperativa entre ellos. En este caso, el equipo consisti´ o en un grupo de siete estudiantes de diferentes naciona-
lidades y con diferentes campos de estudio como: Ingenier´ıa mec´anica, Dise˜ no industrial, ingenier´ıa el´ectrica/electr´onica, etc. Su tarea consisti´o en crear una compa˜ n´ıa ficticia que comercializaba robots impresos de bajo coste y el desarrollo de herramientas software asociadas a los robots, ver Figura 2. Debido al car´acter multidisciplinar el grupo defini´o, seg´ un sus propios intereses, un conjunto de subtareas que consist´ıan un estudio de mercado, dise˜ no, o mejor dicho, redise˜ no de algunas piezas, montaje de la impresora (modelo Prusa I3), impresi´on y ensamblaje de piezas, selecci´on de materiales para la electr´onica de control, simulaci´on de del robot para estudiar diferentes modos de caminar. La creaci´on de un logo y v´ıdeos promocionales de la compa˜ n´ıa ficticia fueron creado como parte de las actividades llevadas a cabo (ver v´ıdeo [?]). En el proceso del estudio del mercado, los estudiantes decidieron que su primer robot que comercializar´ıa su compa˜ n´ıa ficticia ser´ıa un robot hex´apodo. Dado que no ten´ıan experiencia previa en el dise˜ no de robots y el tiempo limitado que dispon´ıan para el desarrollo del proyecto, escogie-
ron el robot Hellium Frog [7] como punto de partida. Para alcanzar esta decisi´ on tuvieron que mirar qu´e tipos de robots impresos podr´ıan fabricar considerando aspectos tales como la complejidad de las piezas, documentaci´ on disponible, beneficio esperado de su posible comercializaci´ on, audiencia a la cual estar´ıa dirigido, etc. Las piezas del robot fueron impresas en material pl´ astico ABS bas´ andose en un ficheros CAD originales, con adaptaciones de las mismas para poder reubicar servos con mayor par, ya que los del dise˜ no original eran pr´ acticamente insuficientes para soportar su propio peso (incluso sin bater´ıas). El robot fue ensamblado, las patas calibradas y la locomoci´ on de cada una de las patas fue individualmente calibrada. El robot utiliza cojinetes en las articulaciones que permiten un mejor giro de las propias articulaciones, lo que hace que tener una buena relaci´ on calidad/coste, teniendo un coste total, incluyendo la electr´ onica de control de los servos por debajo de 500 e. Adem´ as, los estudiantes utilizaron V-REP para simular el robot, incorporando en la capa visual, los mismos ficheros CAD que hab´ıan utilizado para imprimir. Esto les permiti´ o poder generar un modo de caminar regular (tres patas apoyan mientras otras tres avanzan) de forma muy sencilla. Con objeto de poder validar sus resultados, conectaron el simulador V-REP con la electr´ onica del robot hex´ apodo para que, en bucle abierto, reproduciera los movimientos determinados por la simulaci´on, teniendo en consideraci´ on elementos tradicionales de la rob´ otica como son articulaciones, eslabones, trayectorias, cinem´ atica inversa, din´amica, etc., lo cual les supuso un refuerzo importante en su aprendizaje. La conexi´ on entre el simulador y la electr´ onica del robot se hace a trav´es de un plugin que es capaz controlar los 18 servos del robot mediante el env´ıo de un comando serie. Los resultados son impresionantes teniendo en consideraci´ on las pocas l´ıneas de c´ odigo que tuvieron que ser programadas por los alumnos. Tras la validaci´ on del robot, otros dos alumnos aprovecharon estos resultados para realizar su TFG. Uno de los alumnos se centr´ o en el control remoto del robot hex´ apodo utilizando electr´onica basada en Arduino, para lo cual implement´o la cinem´ atica inversa del robot, as´ı como la generaci´ on de trayectorias mediante la interpolaci´on de puntos de control. El control del robot se hace mediante la pulsaci´ on de teclas en un ordenador o mediante una aplicaci´ on m´ ovil basada en ROS para dispositivos Android, que permite el env´ıo de comandos de movimientos remotos. En el otro TFG, su desarrollo consisti´ o en analizar las capacidades del paquete moveit! de ROS sobre robots
caminantes, con el objeto de poder resolver el problema de planificaci´on de movimientos. Desafortunadamente, moveit! result´o ser bastante ineficiente para este prop´osito, ya que el control sobre las articulaciones era demasiado lento e inadecuado, por estar dise˜ nado para cadenas cinem´aticas abiertas como brazos articulados. Por este motivo, se decidi´o desarrollar un nodo ROS para el control del robot, que a trav´es de una sencilla interfaz basada en el paquete dynamic-reconfigure, permite establecer el paso de avance y la altura a las cuales se elevan las patas con la cinem´atica inversa obtenida de forma anal´ıtica. Dentro de las actividades futuras previstas para este robot podemos encontrar la modificaci´on de los servos para acceder al potenci´ometro y as´ı poder implementar un control en lazo cerrado que implica el uso de un microcontrolador con capacidad de manejar todas las se˜ nales y capacidad de procesamiento suficiente para cerrar el lazo, implementar la cinem´atica inversa y gestionar las comunicaciones con dispositivos externos. En total son 18 se˜ nales PWM a controlar y 18 anal´ogicas, adem´as de incorporar un aceler´ometro en los 3 ejes. En este sentido, un alumno ha iniciado su TFG en esta direcci´on, bas´andose en el microcontrolador STM32F407. Desde un punto de vista de investigaci´on, la plataforma quiere ser utilizada para desarrollar t´ecnicas de Reinforcement Learning [?] con el objeto de ense˜ nar al robot a caminar como objetivo principal de una tesina de M´aster que est´a siendo desarrollada en la actualidad por un alumno utilizando herramientas de simulaci´ on.
3.
Brazo Rob´ otico
El brazo rob´otico de [1] es un brazo articulado con 8 servos, de los cuales 2 son complementarios para garantizar el giro completo de la base, girando hasta 180◦ cada uno y otro de ellos es para el cierre de la pinza, con lo que en realidad tiene 6 DOFs y una pinza motorizada. Se trata de un robot consecuencia de un PFC de la Universidad Carlos III Madrid de Antonio Castro. Este robot ha sido utilizado en este curso acad´emico en diferentes actividades que a continuaci´on se describen. En primer lugar, el robot fue impreso por alumnos de la asignatura Rob´otica del Grado de Ingenier´ıa Mec´anica de la Universidad Polit´ecnica de Valencia como parte de un trabajo de la asignatura. Los alumnos de este curso no tienen experiencia previa con la rob´otica con lo que el montaje y uso de un brazo robot por ellos mismos les ayuda a entender los aspectos m´as b´asicos como por ejemplo el concepto de articulaciones y eslabones de una forma mucho m´as pragm´atica. Los grupos est´an formados por 4 o 5 alumnos en los que ellos deben de
coordinarse para imprimir las diferentes piezas de un robot, formando un total de 5 grupos por robot. En total se imprimieron dos robots entre todos los alumnos del curso que acabaron montando y probando en una sesi´ on conjunta, tal y como se aprecia en la Figura 3. Durante esta sesi´ on de montaje, los alumnos deb´ıan mejorar el acabado de las piezas para que la torniller´ıa encajara sin problemas (principalmente deb´ıa taladrar algunos orificios), coordinarse con alumnos de otros grupos de piezas adyacentes de forma que todas encajen entre s´ı. Un responsable de cada grupo se encarg´o del montaje final (ver v´ıdeo XXX) de las piezas de las cuales eran responsables. Adicionalmente, los alumnos realizaron un conjunto de pr´ acticas y trabajos asociadas a este robot mediante simulaci´on con V-REP, con objeto de reforzar los conceptos te´ oricos explicados en la asignatura sin perder de vista la perspectiva pr´ actica y pragm´ atica. A diferencia del robot hex´ apodo, la mec´ anica de este brazo robot es notoriamente m´ as endeble y la capacidad de poder manipular objetos bastante limitada. La ventaja principal es que se trata de un robot muy econ´ omico y cuyo coste en motores y electr´ onica est´ a entorno a 140 e. A´ un as´ı, se ha utilizado durante la realizaci´on de un TFG en aplicaciones del tipo pick and place, integrando dicho robot con el software ROS y su paquete de planificaci´ on de movimientos moveit! Dos alumnos han impreso otro brazo rob´otico al que le han extendido sus capacidades incorpor´ andolo sobre una base m´ ovil con ruedas, tal y como se muestra en la Figura 4. Los trabajos han consistido en el dise˜ no e impresi´ on de la base y de la electr´ onica de los motores. Tambi´en han desarrollado el software de programaci´ on del Arduino
(a) Drilling
(c) Team 2
(b) Team 1
(d) Final result
Figura 3: Drilling and assembling two robot arms.
Figura 4: Robot manipulador m´ovil Mini utilizado en la electr´onica para tal prop´osito. El manipulador m´ovil se puede controlar a trav´es de un plugin de V-REP, mediante un cable USB.
4.
Robot M´ ovil con Ruedas
En una asignatura del Grado de Ingenier´ıa de Electr´onica y Autom´atica de la Escuela de Dise˜ no y otra asignatura de Libre Elecci´on de la Escuela de Ingenieros Industriales, ambas con el nombre Rob´otica M´ovil se ha utilizado la tecnolog´ıa de la impresi´on 3D. En ambas asignaturas, los alumnos han desarrollado un trabajo que consist´ıa en imprimir las piezas del robot Miniskybot 2 [4]. Se trata de un robot con ruedas de bajo coste cuyo dise˜ no original incorpora un sensor de ultrasonidos de forma opcional. Dado que las capacidades del robot no son suficientes para los prop´ositos de la asignatura, se redise˜ n´o la electr´onica y se a˜ nadieron hasta 5 sensores de ultrasonido y dos sensores de infrarrojos, todo ello basado en el Arduino Nano. Esto permiti´o a los alumnos desarrollar aplicaciones t´ıpicas como seguidores de l´ınea, evitaci´on de obst´aculos, seguimiento de paredes, etc. Entre las dos asignaturas se llegaron a imprimir hasta 30 robots con un coste por debajo de 50 e(ver Figura 5 como muestra de 14 de ellos utilizados en una de las asignaturas). Los alumnos realizan un conjunto de actividades basadas en la simulaci´on de este robot en V-REP (incorporando sensores adicionales como c´amaras). En este sentido, los alumnos desarrollan un gran abanico de implementaciones pr´acticas que abarcan desde el control cinem´atico, seguidores de l´ınea, evitaci´on de obst´aculos, comportamien-
(a) Piernas robot ROFI
Figura 5: Robots Miniskybot2 impresos en la asignatura de Rob´ otica M´ ovil. tos tipo bicho, planificaci´ on de movimientos, etc. Este tipo de actividades refuerza su conocimiento de la rob´ otica a la vez que les permiten resolver un problema similar cuando trabajan con el robot real. Para el pr´ oximo curso acad´emico se est´ a dise˜ nando una nueva versi´ on de robot, ver Figura 4, con una electr´ onica capaz de incorporar comunicaci´on bluetooth, 4 sensores ultrasonidos, 2 sensores infrarrojos, 2 sensores de luz, 1 sensor de contacto, 1 micr´ ofono y 2 micromotores basado en el Arduino Nano. Esto permitir´ a a los alumnos realizar un conjunto de aplicaciones m´ as amplio, as´ı como dotar de comunicaci´ on inal´ ambrica. La nueva versi´ on del robot ser´ a un poco m´ as cara, entorno a 80 e, pero sigue siendo muy accesible tanto para Departamentos, Colegios o Centros como para los propios alumnos.
5.
Robot Humanoide
El robot ROFI (RObot FIve) [3] es un robot b´ıpedo imprimible 3D, con cabeza, pero sin cuerpo ni brazos. El robot est´ a compuesto por 12 servomotores, 6 para cada pierna y por su dise˜ no dispone de cadera, rodilla y tobillo, si bien los 4 servos de
Figura 6: Nueva versi´ on de robot m´ ovil.
(b) Robot Humanoide
Figura 7: Additional on-going projects.
la rodilla son coplanares y trabajan como 2 u ´nicos servos. A´ un as´ı, es posible establecer modos de caminar de forma sencilla, cuya estrategia consiste en elevar el pie haciendo un movimiento esf´erico, utilizando el servo de la cadera y los servos de la rodilla y adaptando la orientaci´on del pie con el servo del tobillo. Este robot fue escogido por ser uno de los pocos robots imprimibles b´ıpedos con un dise˜ no cuyas piezas son f´acilmente imprimibles, dispone de documentaci´on adecuada y con un tama˜ no peque˜ nomediano. Por su dise˜ no, las bater´ıas de los servos de las piernas est´an justo en los pies del robot, con lo que el peso que soportan es significativamente menor. Las piernas del robot se imprimieron en pl´astico PLA (Figura 7(a)) y se ensamblaron utilizando cojinetes y torniller´ıa est´andar. Al igual que el robot hex´apodo, la relaci´on calidad/coste tambi´en es buena, ya que el coste total de los motores, mec´anica y electr´onica est´a por debajo de 400 e. Con objeto de extender las capacidades del robot original, se ha dise˜ nado un cuerpo y unos brazos con 3 articulaciones cada uno, tal y como se muestra en la Figura 7(b), estando todav´ıa la cabeza pendiente de redise˜ nar. Este trabajo est´a siendo desarrollado por un alumno como parte de su TFG, mientras que otro est´a simulando el robot para determinar diferentes modos de caminar bas´andose en el simulador V-REP. El prop´osito del cuerpo es poder albergar la electr´onica de control e incluso un PC embebido basado en la tarjeta Odroid-U3, con capacidad de procesamiento para c´amaras USB que se ubicar´ıan en la cabeza. La electr´onica prevista para controlar el robot es la misma que la del robot hex´apodo, ya que ambos requieren una cantidad de se˜ nales similares. El trabajo de implementaci´on del control de los mo-
6.1.
Lo que opinan nuestros estudiantes
Tras la finalizaci´on de las asignaturas, los estudiantes participaron en una encuesta en relaci´ on al grado de satisfacci´on y motivaci´on recibido como consecuencia del uso de robots impresos. Nuestro objetivo es valorar c´omo esta metodolog´ıa ha supuesto un conjunto de experiencias que les han ayudado a entender la rob´otica y mejorar sus habilidades como ingenieros. Hasta el momento, 36 alumnos han completado la encuesta respondiendo a las siguientes cuestiones: P1: ¿Est´a usted satisfecho con la asignatura/actividad?
Figura 8:
P2: ¿Considera relevantes para su futuro los contenidos de la asignatura/actividad?
vimientos del robot en un microcontrolador, ya ha sido asignado a un alumno para su realizaci´on en el curso 2014-2015.
6.
P3: ¿Considera que ha aumentado su inter´es por la rob´otica? P4: ¿Considera usted que ha desarrollado sus habilidades como ingeniero?
Robot A´ ereo No Tripulado
De forma similar al curso EPS, existe en el segundo semenstre un curso denominado EIM (European Industrial Management). Este curso implementa la misma metodolog´ıa POL que el EPS, de forma que un grupo de estudiantes multidisciplinares y de nacionalidades distintas, se coordinan con un prop´ osito com´ un. En este sentido se form´ o un grupo con 3 estudiantes cuyo prop´ osito fue la impresi´ on del Quadrotor Hummingbird II [?], adaptaci´ on del mismo y testeo del robot, cuyo resultado se muestra en la Figura 8. Las tareas de los alumnos consistieron en la b´ usqueda del mercado, selecci´ on de componentes, impresi´ on 3D, ensamblaje y conexionado, realizaci´ on de pruebas. Tambi´en desarrollaron actividades de dise˜ no de elementos de protecci´on de las h´elices, as´ı como de una plataforma de soporte para la realizaci´ on de pruebas. Como consecuencia de algunas dificultades t´ecnicas y humanas, los objetivos del EIM no fueron alcanzados al 100 %, en parte porque la principal diferencia con el EPS es que los alumnos escogen el proyecto seg´ un sus propias preferencias. En este caso, no se dispon´ıa de un alumno con un perfil electr´ onico o de autom´ atica y encontraron algunas dificultades en entender c´ omo funcionaba la electr´ onica escogida o solventar problemas asociados a la misma. A´ un as´ı, el resultado obtenido est´ a siendo aprovechado por un alumno, para la realizaci´ on de su TFG, cubriendo aspectos de la comunicaci´ on entre el robot y un PC, planificaci´ on de trayectorias, integraci´ on de sensores, que no pudieron ser abarcados en la actividad previa del EIM.
Los alumnos han respondido con una escala del 1 al 5 equivalentes a los t´erminos cualitativos: “Nada”, “Poco”, “Normal”, “Mucho” y “Much´ısimo”. La Figura 9 muestra el resultado de cada pregunta. Se puede claramente apreciar que “Mucho” es la respuesta m´as seleccionada por los alumnos a excepci´on de la pregunta P2, que al presuntar sobre la relevancia de la actividad para su futuro respondieron de forma mayoritaria la opci´on “Normal”. En t´erminos generales, esta peque˜ na encuesta indica que los estudiantes se siente muy motivados hacia el uso de este tipo de tecnolog´ıas y que el uso de robots imprimibles ha mejorado sus habilidades como ingeniero. Los resultados de la pregunta P2 se deben a la pr´acticamente inexistente industria en la rob´otica en Espa˜ na y a la dificultad actual que tienen muchos estudiantes para encontrar puestos de trabajo. Bajo estas circumstancias, parece perfectamente razonable que los estudiantes respondieran “Normal” como respuesta mayoritaria.
7.
Conclusiones
En este art´ıculo, hemos descrito una gran cantidad de ejemplos de robots impresos 3D o printbots que han sido incorporados tanto para la realizaci´on de proyectos como en los propios cursos de ingenier´ıa. Por el tipo de actividad realizada, se ha demostrado que ha sido altamente estimulante y motivadora. En t´erminos generales podemos decir que los robots imprimibles ofrecen una excelente oportunidad para difundir la rob´otica en m´ ultiples disciplinas y facilitar la adquisici´on de conocimiento
pueden ser adaptados a otros programas de otras Universidades as´ı como a programas de otros niveles de Educaci´on. En nuestra opini´on, dado la gran disponibilidad de robots impresos 3D y plataformas de c´odigo y hardware abierto, la Comunidad Rob´otica tiene la oportunidad de dar un gran paso hacia adelante.
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Proporcionar a los estudiantes experiencias en la comprensi´ on e implementaci´ on de los principios de la rob´ otica desde la literatura m´ as b´ asica.
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Refuerzo del entendimiento.
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Arduino.
Pragmatic Bookshelf,
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encuentran m´ as f´ acil la integraci´ on entre lo que han aprendido a los problemas reales.
[11] E. von Hippel. Innovation by User Communities: Learning from Open-Source Software. MIT Sloan Management Review, 42(4):82+.
Se ha mostrado que las ideas presentadas en este art´ıculo son aplicables en el contexto de metodolog´ıas alternativas para la Educaci´ on de la Rob´otica. Las ideas y m´etodos descritos en el art´ıculo
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