martes, 12 de noviembre de 2013

Robots lego

Autor:
PhD. Guillermo Choque Aspiazu
http://www.eldiario.net/
Publicado en:
Octubre 19 de 2009

La robótica es una ciencia que se encarga de estudiar el diseño y construcción de las máquinas que hoy día ayudan al ser humano en su labor productiva con tareas difíciles, riesgosas ó repetitivas, esto hablando en el campo industrial, ya que en el campo social la robótica ayuda al hombre a hacer su vida más sencilla y menos complicada. Con base en lo anterior, se puede decir que la robótica surge por necesidad y, además, porque el hombre siempre ha tenido curiosidad de saber cómo crear o imitar la vida artificial desde tiempos inmemoriales. Para mencionar toda la tecnología que se desprende de este campo, y además, con el fin de explorar la trascendencia de los autómatas dentro de la historia habría que remontarse a la antigua Grecia, ya que se creía que Prometeo había creado al hombre y a la mujer con barro y los había animado con el fuego de los cielos, igualmente en la religión cristiana Dios creó al hombre a su imagen, los programó y les dio las instrucciones a seguir. De cierta manera el hombre siempre ha justificado la existencia de vida artificial y se ha obsesionado con construir un humanoide igual a él para lograr comprender como funciona el ser humano.


Los componentes electrónicos que controlan a los robots no serían eficientes sin la ayuda de los procesos multimedia, los cuales hacen parte de los robots, ya que sin estos sería imposible lograr que los robots funcionaran adecuadamente. La palabra multimedia hace referencia a la cantidad de dispositivos electrónicos que actúan como intermediarios entre la fuente de datos y su destino final, así, tanto el sonido como el video, texto y animaciones viajan desde un proveedor de datos hasta el destino final asegurando que estos datos den la impresión de estar integrados. Para que estos datos puedan dar la impresión de estar integrados se utilizan herramientas que soportan estos formatos y los integran en una sola muestra. Se han desarrollado varios patrones para el desarrollo de este tipo de herramientas como son el hipertexto, la hipermedia y la multimedia. En los comienzos del desarrollo de lo que se conoce hoy como internet la manera de mostrar los contenidos de los datos actuaba de manera poco eficiente, ya que los datos viajaban a través de un canal de transmisión de manera ineficiente y con el hipertexto se lograba organizar dicha información proveniente del canal, en tanto que la información se trasmitía de manera desordenada el hipertexto lo organizaba mediante referencias cruzadas.

La robótica pedagógica se entiende como la disciplina que se encarga de concebir y desarrollar Robots educativos para que los estudiantes se inicien en el estudio de las ciencias y la tecnología. El desarrollo de escenarios de aprendizaje en la robótica pedagógica requiere, que los objetivos sean claros y concisos con los que el docente desea aplicar o enseñar al estudiante, que el material sea facilitado para ser manejado y observado por el estudiante, se proporcione un punto claro sobre el proceso de construcción y adquisición de conceptos, y es a través del ejercicio y la exploración que el estudiante dirige y centra sus conocimientos y observaciones; cuando este manejo es efectuado por el docente, éste debe, según Gagné, dirigir y centrar la atención del estudiante. La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo, mediante el descubrimiento guiado lo cual asegura el diseño y experimentación, de un conjunto de situaciones didácticas que permiten a los estudiantes construir su propio conocimiento y satisfacer su propia sed de discernimiento, así como profundizar en situaciones reales y llegar a soluciones óptimas.

Para hablar de los diferentes desarrollos realizados a nivel de la robótica pedagógica es importante nombrar al iniciador del grupo, Seymour Papert, era un matemático interesado desde la década de los años 1960 por la relación entre la ciencia y su funcionamiento a través de la adquisición del conocimiento y el funcionamiento del intelecto infantil, aporto ideas donde hace énfasis en el futuro de las computadoras como promotoras del aprendizaje del ser humano. Papert, uno de los creadores de lenguaje de programación Logo, largamente empleado como herramienta para enseñar programación, es partidario del construccionismo, como cuando afirma que: “los niños crean su conocimiento de forma activa y que la educación debe de facilitarle herramientas para realizar actividades que impulsen esta actividad”. Esta afirmación logro la unión entre el “Instituto Tecnológico de Massachusetts” y “Lego”, la empresa que se dedica a la elaboración de juguetes que se enfocan en el desarrollo del potencial creativo mediante conductismo y constructivismo.

Con la evolución del Ladrillo Programable y el lanzamiento de MicroScout, que fue un micro bloque programable proyectado en el año 1999, el cual incorporaba avances tecnológicos que consistían en la capacidad de transmisión de instrucciones mediante un enlace de luz visible, que contaba con un sensor de luz incorporado y una bocina integrada. Sin embargo, el avance más significativo se vio reflejado en el CyberMaster que fue uno de los primeros desarrollos de Lego con un bloque de circuitos integrados con capacidades de programación. Su lanzamiento fue en el año 2000 en los mercados de Alemania, Australia e Inglaterra. Este conjunto venía acompañado con un control remoto, programable, encargado del envío de instrucciones al bloque, el cual producía los movimientos. Este bloque fue uno de los primeros en ser distribuidos con capacidades de comunicaciones de infrarrojo, dando origen al bloque RCX.

Poco después fue lanzado, la Scalable Processing Box la cual es una plataforma de procesamiento para aplicaciones que implican la necesidad de interfaces de software estándar, cumpliendo requisitos tanto para la docencia en robótica, como investigaciones más avanzadas mediante la implementación de módulos estructurados los cuales han podido integrar proyectos de distintos niveles y objetivos. A continuación se lanzo KiKS donde Khepera es un robot comercial miniatura del ámbito industrial con sed de experimentación en muchas áreas de robótica. KiKS, que partió como una tesis de maestría para desarrollar un software que modele y simule el comportamiento de los robots Khepera. Hoy se encuentra disponible bajo licencia Open Source, donde su autor explica brevemente que si se hacen modificaciones al código fuente se sugiere enviarle los detalles.

En su versión comercial Lego libero el sistema “Lego Mindstorms”, que consiste en un juego de robótica para niños fabricado por la empresa Lego, el cual posee elementos básicos de las teorías robóticas, como la unión de piezas y la programación de acciones, en forma interactiva. Este robot fue comercializado por primera vez en septiembre de 1998. Comercialmente se publicita como Sistema de Invención Robotizado. También se vende como herramienta educacional, como se había mencionado, que originalmente se pensó en una sociedad entre Lego y el Instituto Tecnológico de Massachusetts. La versión educativa se llama “Lego Mindstorms para Escuelas” y viene con un software de programación basado en la interfaz gráfica de usuario de Robolab. Lego Mindstorms puede ser usado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por computadora. Prácticamente todo puede ser representado con las piezas tal como en la vida real, como un elevador o robots industriales. Lego Mindstorms fue uno de los resultados de la fructífera colaboración entre empresa y universidad. Esta asociación se emplea como ejemplo de relación entre la industria y la investigación académica que resulta muy beneficiosa para ambos socios.

El paso de programar una computadora que se conectaba a una construcción Lego, a manera de un bloque de esa construcción, era una idea natural que se estudió durante largo tiempo. Desde principios de los años 1990 se empezó a investigar esta posibilidad. Sin embargo el proyecto tuvo que esperar a que el mercado fuera propicio. Por una parte, el costo de la tecnología era demasiado alto en un principio. Por otra, el bloque se programaría desde una computadora, y por esas fechas las computadoras no estaban tan extendidas como lo estaban ocho años más tarde, lo que afectaría negativamente a la demanda. Hubo que esperar un lustro hasta que las condiciones fueran las apropiadas y decidieran empezar seriamente el desarrollo de lo que acabaría siendo el bloque RCX, un bloque de Lego que contaba con un microcontrolador, y que constituye el corazón del producto Mindstorms. De esta forma las construcciones Lego pasaban de ser estructuras estáticas a máquinas dinámicas que interactúan con el mundo. Por otra parte, mientras que en muchos casos los productos Lego proporcionaban las piezas necesarias para construir algo con un objetivo fijo, como un tren o un puente, lo que permite al estudiante “aprender haciendo”, en el desarrollo del nuevo bloque se siguió en cambio la filosofía de Papert y Resnick de fomentar el “aprender diseñando”, y tratar de dejar más abiertas las posibilidades.

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