sistema robótico educacional utilizando programação em blocos · pdf file...

Click here to load reader

Post on 18-Aug-2020

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  •  

    BLOK - ​Sistema robótico educacional utilizando programação em blocos 

    Thiago Menão Mochetti Aluno do curso técnico de Eletrônica do Colégio Técnico Industrial Bauru, São Paulo Brasil http://www.cti.feb.unesp.br [email protected] m.br

    Mateus Batista Santos Aluno do curso de Bacharelado Ciências da Computação na UNESP campus de Bauru Bauru, São Paulo Brasil http://www.fc.unesp.br/ [email protected] om.br 

    Rene Pegoraro Docente do Departamento de Computação da UNESP campus de Bauru Cidade, Estado Brasil http://www.fc.unesp.br/ [email protected] 

    RESUMO  Diante da visível necessidade de novas tecnologias na Educação, dentre várias, a robótica é uma que se destaca no contexto atual pelo seu                                              caráter inovador e cativante. Portanto, este projeto apresenta uma iniciativa de baixo custo voltada para crianças que possa ser utilizado                                        como técnica complementar no ensino de lógica, robótica, resolução de problemas e computação. A ideia principal está em deixar a                                        programação lúdica de tal forma que a criança programe comandos para um robô sem saber que está programando. Este projeto é baseado                                            em um projeto ​open­source chamado Primo.io, onde a criança é capaz de programar um robô através da ordenação de comandos de                                          movimentação encaixando bloquinhos. A diferença deste projeto está na inovação quanto ao robô móvel utilizado bem como no uso de                                        alguns materiais que foram escolhidos para reduzir o custo final mas sem deixar de realizar as mesmas funções. 

     

    Ferramentas, Habilidades e Materiais  • Ferramentas  

    ➝ Cortadora a Laser (Serra manual) 

    ➝ Furadeira 

    ➝ Ibboino (Arduino customizado de baixo custo com comunicação serial DB­9) 

    • Habilidades  

    ➝ Solda 

    ➝ Eletrônica básica 

    ➝ Intimidade com ferramentas mecânicas 

    • Materiais  

    ➝ Caixa de madeira MDF 

    ➝ Tubos de plástico rosqueáveis 

    ➝ Tampas de garrafa PET 

    ➝ Placa de circuito impresso 

    ➝ Conectores DC macho e fêmea 

    ➝ ​Push button 

    ➝ Leds 

    ➝ Mangueira flexível de plástico e fios.  

     

    Palavras­chave  Robótica, Educação, Arduino, Eletrônica. 

     

  •  

    1. DESCRIÇÃO DA DEMONSTRAÇÃO 

    1.1 Descrição do Produto/Projeto   

    Há alguns anos, novas formas de enxergar a robótica começaram a impactar o modo de vida das pessoas. Seja na saúde, na                                            praticidade ou no lazer, sistemas embarcados estão cada vez mais presentes no cotidiano de cada indivíduo. De modo a acompanhar esse                                          desenvolvimento desenfreado, a educação tradicional precisou passar por mudanças drásticas a fim de preparar os alunos para o verdadeiro                                      desafio que é a realidade. 

    Em busca de alcançar um nível didático suficiente, o projeto foi pensado para utilização em ambientes escolares com pouca ou                                        nenhuma infraestrutura na área de tecnologia. Assim, construído a partir de materiais de baixo custo, o projeto quer incentivar o estudo da                                            robótica nas escolas do país.  

    O sistema é embarcado e está contido em uma caixa de madeira, como demonstrado na Figura 1, responsável pelo                                      reconhecimento de uma sequência de comandos que são enviados para o robô, por meio de uma comunicação via rádio. 

     

       

    Figura 1. Sistema completo com seus blocos, LEDs de indicação e botão de início 

     

    Essa sequência de comandos forma um programa composto por blocos, feitos a partir da customização de tampas plásticas de  garrafas PET que possuem conectores elétricos fêmea que se encaixam no painel e formam uma sequência lógica de instruções. Os blocos  são rosqueados em tubos plásticos contendo a parte macho do conector, inserido em uma mangueira flexível que promove fácil adaptação  no encaixe. Na Figura 2 é possível ver os materiais que foram utilizados para construir o projeto. 

     

    Figura 2. Componentes antes da montagem 

     

     

  • O baixo custo associado ao sistema desenvolvido também está relacionado às inovações necessárias para colocá­lo em prática. O                                    aproveitamento de materiais corriqueiros que, numa primeira instância, podem parecer inúteis para fins didáticos, foi alavancado e funções                                    importantes foram designadas a objetos tradicionalmente tratados como acessórios. Como exemplo, podem ser citadas as tampas de garrafa                                    PET, que encontraram seu propósito como blocos de programação (Figura 3). 

     

     

    Figura 3. Detalhe dos conectores macho/fêmea no tubo plástico e na tampinha 

    Há sete tipos de blocos para representar uma ação do robô, que pode ser: andar para a frente/trás, virar a direita/esquerda, acender                                            o farol, buzinar e executar uma função. ​Foi necessário apenas um resistor de baixa potência associado ao conector de cada tampinha para                                            diferenciar eletricamente um tipo de comando dos demais. ​O sistema descrito até então é semelhante a um projeto​open­source chamado                                        Primo.io, com algumas funções implementadas especialmente para o robô que é utilizado para realização das atividades, mostrado na                                    Figura 4. 

     

     

    Figura 4. Robô móvel 

    1.2 Público Alvo  O público alvo envolve pais, entusiastas da robótica, professores de escolas e universidades e qualquer pessoa que esteja interessada em                                        aprender como montar uma plataforma de robótica para realizar atividades educacionais com seus filhos ou alunos. 

     

    2. CONCLUSÃO   

    2.1 Lições Aprendidas  Muitas vezes, em busca do menor preço tão prezado, é necessário compensar uma variedade menor de materiais com muito trabalho. Todas                                          as tampas precisaram ser coladas individualmente, assim como seus conectores precisaram ser soldados a resistores de valores específicos e                                      colados às respectivas tampinhas. A repetição exacerbada desse tipo de atividade concedeu aos participantes do projeto um maior domínio                                      sobre as técnicas de soldagem e fixação de plásticos em superfícies irregulares. Os furos na caixa de madeira foram feitos usando uma                                            furadeira de bancada que permitiu maior estabilidade no momento de furação, mas comprometeu o controle sobre a ferramenta.  

     

  • 2.2 Valor mais amplo  Nessa experiência é possível perceber o quão simples podem ser projetos inovadores e sustentáveis e como eles podem ser aproveitados                                        para a educação, área que necessita de avanços em ferramentas voltadas para o ensino­aprendizagem. Além disso, o aprendizado de                                      conceitos de eletrônica e robótica adquiridos com o projeto podem ser aplicados em outros projetos, dependendo da demanda e da                                        criatividade. Aprendemos que adaptar projetos que já estão disponíveis na comunidade para a realidade em que vivemos é a essência do                                          movimento ​Maker​, que acaba transformando o conhecimento e dando novos rumos. O aprendizado principal a ser compartilhado será o uso                                        da robótica. Essa área precisa ser desmitificada e receber mais atenção para que sua difusão seja encorajada e cada vez mais pessoas                                            tenham a oportunidade de receber estímulos educacionais que transformam o aprendizado em uma curiosa brincadeira. 

    2.3 Relevância para o Tema da conferência  Essa submissão traz consigo um projeto que se encaixa em uma das modalidades especiais: “Making de baixo custo para educação”. Sua                                          relevância está em cumprir o que o tema pede e ainda abordar novas tecnologias e