{"id":52469,"date":"2019-11-09T00:00:00","date_gmt":"2019-11-08T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/lego-mindstorms-education-ev3-v-proforientatsii"},"modified":"2020-02-18T14:00:11","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:11","slug":"lego-mindstorms-education-ev3-v-proforientatsii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/news\/lego-mindstorms-education-ev3-v-proforientatsii","title":{"rendered":"LEGO MINDSTORMS Education EV3 en orientaci\u00f3n profesional","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"LEGO
\nimagen \u2014 roboconstructor.ru<\/i><\/p>\n

Una conocida par\u00e1bola dice que, cuando una joven madre se acerc\u00f3 a un sabio con su hijo en brazos y le pregunt\u00f3 a qu\u00e9 edad deb\u00eda comenzar a educarlo, el anciano respondi\u00f3 que ya hab\u00eda llegado tarde tantos a\u00f1os como ten\u00eda el ni\u00f1o. La situaci\u00f3n con la elecci\u00f3n de una futura vocaci\u00f3n es bastante similar. Es dif\u00edcil esperar que un beb\u00e9 sea consciente de sus inclinaciones e intereses, pero en la escuela secundaria ya comienzan a surgir diversas especializaciones, y para entonces ser\u00eda bueno saber hacia qu\u00e9 direcci\u00f3n debe orientarse el joven. Pero una cosa ya sabemos casi con seguridad: en las pr\u00f3ximas d\u00e9cadas, entre el 30 y el 80 % de los empleos estar\u00e1n completamente automatizados.<\/p>\n

La rob\u00f3tica, la cibern\u00e9tica y la comprensi\u00f3n de algoritmos son el conjunto de habilidades que, probablemente, no amenazar\u00e1n a una persona con perspectivas tan vagas. Por supuesto, es muy probable que, paralelamente al reemplazo de la fuerza laboral por robots, tambi\u00e9n se desarrolle el concepto de ingreso b\u00e1sico universal, pero dudo que desees un futuro as\u00ed para tu hijo. <\/p>\n

Actualmente existen muchos m\u00e9todos para ense\u00f1ar r\u00e1pidamente a una audiencia joven e interesada los fundamentos de la programaci\u00f3n y la rob\u00f3tica. Todos ellos son asequibles, bastante f\u00e1ciles de aprender y, en pocas horas, proporcionan una comprensi\u00f3n b\u00e1sica de los algoritmos y conceptos de dispositivos cibern\u00e9ticos. Sin embargo, en las aulas se pueden encontrar desventajas de estas plataformas: la limitada durabilidad (y qu\u00e9 ocultar, la 'resistencia a la idiotez' tambi\u00e9n) de las placas prototipo, interfaces de software no muy amigables para ni\u00f1os de 11-12 a\u00f1os y un elemento de 'juego' relativamente peque\u00f1o.
\n<\/a><\/noindex>
\nCon todos estos inconvenientes, la compa\u00f1\u00eda m\u00e1s reconocida en la fabricaci\u00f3n de kits educativos, LEGO Education, ha estado luchando durante m\u00e1s de veinte a\u00f1os. Nos referimos, por supuesto, a la plataforma MINDSTORMS Education EV3. Desde los Mindstorms RCX producidos a principios de los a\u00f1os 90 hasta el conjunto m\u00e1s moderno MINDSTORMS Education EV3, el principio de formaci\u00f3n de la plataforma se ha mantenido igual. En su n\u00facleo se encuentra el \"ladrillo inteligente\" (\u201cintelligent brick\u201d), que es un microordenador con pantalla y puertos de entrada y salida, al que se conectan todos los dem\u00e1s componentes. Al igual que en cualquier sistema rob\u00f3tico, los dispositivos perif\u00e9ricos se dividen en sensores y efectores. Los sensores permiten que el robot perciba el mundo que lo rodea, mientras que los efectores responden a \u00e9l seg\u00fan el programa preestablecido. Los componentes de la plataforma se conectan entre s\u00ed mediante cables simples sin necesidad de soldadura, y las construcciones mec\u00e1nicas est\u00e1n limitadas \u00fanicamente por la resistencia de las piezas de pl\u00e1stico y la creatividad de los constructores. <\/p>\n

En la entrada anterior<\/a><\/noindex> , analizamos las posibilidades de tales soluciones en general y ahora queremos centrarnos m\u00e1s en LEGO MINDSTORMS Education EV3.<\/p>\n

EV3<\/h3>\n

\nLEGO MINDSTORMS Education EV3 es compatible con las piezas de Lego Technic. Esto significa que la plataforma se puede usar para crear una amplia variedad de construcciones, desde simples \"coches\" y \"manos rob\u00f3ticas\" hasta complejas l\u00edneas de ensamblaje o incluso \"resolutores\" de cubos de Rubik. De hecho, cualquier kit de Lego Technic puede convertirse en una fuente de piezas para proyectos, y no habr\u00e1 problemas para reemplazar las piezas da\u00f1adas. S\u00ed, no lucen tan robustas como el antiguo constructor de aluminio sovi\u00e9tico, pero en la pr\u00e1ctica son incluso m\u00e1s resistentes que los productos met\u00e1licos. Al menos en mi colecci\u00f3n, que comenz\u00f3 en 1993, a\u00fan no he encontrado ninguna pieza rota. <\/p>\n

\r\n \"Reproducir\r\n
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El kit b\u00e1sico educativo MINDSTORMS Education EV3 incluye 541 piezas de Lego Technic. Se puede adquirir un kit de recursos especializado como 45560<\/a><\/noindex> (o el m\u00e1s antiguo 9648, que se fabric\u00f3 para NXT), as\u00ed como un gran constructor como 42043<\/a><\/noindex> (2800 piezas) o 42055<\/a><\/noindex> (casi 4000 piezas), y despu\u00e9s de jugar mucho con el modelo principal, desmantelarlo para utilizar las piezas en experimentos cibern\u00e9ticos. En t\u00e9rminos de costo por pieza, Lego aqu\u00ed tiene una gran ventaja sobre otros kits \u2013 s\u00f3lo 3-5 rublos por pieza. <\/p>\n

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\n
\nPero si alguien todav\u00eda tiene una antigua colecci\u00f3n que incluye decenas de miles de piezas, no tendr\u00e1 que preocuparse por los recursos en absoluto. <\/p>\n

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\nCaptura de pantalla del servicio Brickset (una base de datos interactiva para propietarios de sets de Lego que permite recopilar diversas estad\u00edsticas) del autor<\/i><\/p>\n

Sin embargo, esto solo se aplica a elementos \u00abpasivos\u00bb como vigas, ruedas o pines de conexi\u00f3n. Los sensores y actuadores, por supuesto, son significativamente m\u00e1s caros, pero en el kit b\u00e1sico hay m\u00e1s que suficientes. Mindstorms EV3 viene con tres motores (dos m\u00e1s grandes y potentes y uno compacto), un par de sensores de contacto (una especie de \u00abbotones inteligentes\u00bb), sensores ultras\u00f3nicos, girosc\u00f3picos y de color (este \u00faltimo tambi\u00e9n puede funcionar en modo sensor de luz). Adem\u00e1s, se ha mantenido la compatibilidad con los sensores de la generaci\u00f3n anterior de robots Lego Education \u2013 Mindstorms NXT (incluyendo, por ejemplo, el sensor de nivel de ruido). <\/p>\n

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\nPero volvamos al \u00abladrillo inteligente\u00bb, el coraz\u00f3n del sistema. Es realmente un \u00abladrillo\u00bb bastante pesado y voluminoso, equipado con una pantalla LCD monocrom\u00e1tica de 178x128 (en la que se muestra no solo el men\u00fa, sino tambi\u00e9n diversas im\u00e1genes personalizadas durante su funcionamiento) con retroiluminaci\u00f3n de color ajustable. A \u00e9l se conectan sensores y actuadores (hasta cuatro dispositivos de cada tipo) mediante cables con conector est\u00e1ndar RJ-12, y cuenta con una ranura para microSDHC y un puerto USB. <\/p>\n

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\nEste \u00faltimo se puede utilizar tanto para cargar los programas como para actualizar el firmware. Sin embargo, el microcontrolador tambi\u00e9n est\u00e1 equipado con interfaces inal\u00e1mbricas; si se desea, se pueden cargar programas a trav\u00e9s de Wi-Fi (se necesita un m\u00f3dulo externo) o Bluetooth (incorporado). Adem\u00e1s, si estamos construyendo un robot con control remoto, se puede \u00abguiar\u00bb utilizando la conexi\u00f3n inal\u00e1mbrica con un smartphone o tablet. <\/p>\n

Dentro del \"ladrillo inteligente\" vive un procesador ARM de 300 megahercios, 16 megabytes de memoria permanente (y aqu\u00ed es donde ser\u00e1 \u00fatil la tarjeta) y 64 megabytes de RAM. Por muy modestas que parezcan estas cifras, son m\u00e1s que suficientes para ejecutar incluso los algoritmos m\u00e1s complejos que tanto usted como, especialmente, un ni\u00f1o durante el aprendizaje, puedan crear. Y si lo comparamos con el procesador de 48 megahercios de la generaci\u00f3n anterior NXT, que recientemente cumpli\u00f3 diez a\u00f1os, el progreso es evidente. Sin embargo, no se puede decir que el NXT haya ralentizado significativamente el proceso de resoluci\u00f3n de tareas est\u00e1ndar.<\/p>\n

Adem\u00e1s, se agreg\u00f3 un cuarto puerto para motores, lo que es una expansi\u00f3n significativa de la funcionalidad que justifica la actualizaci\u00f3n. <\/p>\n

El puerto USB ahora soporta el modo host, lo que permite no solo conectar un adaptador Wi-Fi, sino tambi\u00e9n conectar varios bloques EV3 en un solo robot complejo. Sin embargo, el nivel de las tareas se vuelve completamente \"no infantil\". <\/p>\n

Por fin, MINDSTORMS Education EV3 ha adquirido soporte para alimentaci\u00f3n por bater\u00eda. En lugar de seis pilas AA, se puede instalar la bater\u00eda de iones de litio que viene incluida, con m\u00e1s de dos amperios-hora. Por supuesto, nadie impide el uso de bater\u00edas tipo eneloop, pero la necesidad de sacarlas para cargarlas empeora la usabilidad. Adem\u00e1s, el precio de un par de juegos de eneloop con cargador es comparable al de la bater\u00eda original. <\/p>\n

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\nAh, s\u00ed, hay un altavoz grande y ruidoso, que ahora no solo puede emitir melod\u00edas retro de la era de 8 bits, sino tambi\u00e9n reproducir sonidos m\u00e1s agradables. <\/p>\n

Ahora veamos los efectores del kit b\u00e1sico. Dos de ellos son motores potentes, similares a los ya usados en el NXT, dispositivos alargados que desarrollan un notable par de torsi\u00f3n gracias a su engranaje reductor interno. <\/p>\n

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\nEn caso de bloqueo del motor, hay un fricci\u00f3n mec\u00e1nica que empieza a patinar si la fricci\u00f3n supera lo calculado, por lo que es bastante dif\u00edcil quemar el motor.
\nHay un sensor de \u00e1ngulo de giro con una resoluci\u00f3n de un grado (el motor informa al controlador sobre el \u00e1ngulo en el que su eje est\u00e1 actualmente girado) y la capacidad de sincronizar con precisi\u00f3n la rotaci\u00f3n de todos los motores conectados. <\/p>\n

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\nEl tercer motor, conocido como servomotor M (motor de tama\u00f1o medio), produce un par de torsi\u00f3n tres veces menor, pero su velocidad de rotaci\u00f3n es casi el doble. <\/p>\n

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\nEn cuanto a los sensores, en realidad no es necesario limitarse a los que ofrece LEGO Education (aunque son m\u00e1s que suficientes para cualquier proyecto educativo); varias empresas externas fabrican sensores compatibles y, a veces, bastante ex\u00f3ticos. El c\u00f3digo fuente del firmware y las especificaciones de hardware son completamente est\u00e1n disponibles<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Software<\/h3>\n

\nHemos hablado mucho sobre la base de hardware, pero en realidad no solo ella determina la eficacia de las clases de rob\u00f3tica. La disponibilidad de un software realmente intuitivo en m\u00faltiples plataformas (Mac, PC, dispositivos m\u00f3viles) y planes de estudio listos<\/a><\/noindex> hace de LEGO MINDSTORMS Education EV3 la plataforma preferida en la ense\u00f1anza, especialmente en la transici\u00f3n de la educaci\u00f3n primaria a la secundaria, para ni\u00f1os de alrededor de diez a\u00f1os. <\/p>\n

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\nPantalla de bienvenida de la aplicaci\u00f3n en iPad
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La visualizaci\u00f3n de algoritmos en el software nativo de LEGO MINDSTORMS Education EV3 est\u00e1 a un nivel excepcional. Es suficiente dominar en solo unos minutos las principales formas de interacci\u00f3n de los bloques l\u00f3gicos (condiciones de transici\u00f3n, bucles, etc.) y luego aumentar gradualmente la complejidad de los programas. Por supuesto, tambi\u00e9n existen proyectos educativos listos para decenas de modelos de robots, y si se desea, se pueden encontrar miles de programas interesantes en comunidades de internet. <\/p>\n

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\nEjemplo de programa en la aplicaci\u00f3n para iPad<\/i><\/p>\n

Los usuarios avanzados pueden instalar LabVIEW o RobotC: el \"cerebro\" de LEGO MINDSTORMS Education EV3 es completamente compatible con estos paquetes. Lamentablemente, no se puede exportar proyectos antiguos para NXT sin conversi\u00f3n adicional. <\/p>\n

Desde un punto de vista educativo, es de mucho mayor inter\u00e9s la versi\u00f3n de software para computadoras de escritorio<\/a><\/noindex>. Esta permite mantener cuadernos electr\u00f3nicos de los alumnos, gracias a los cuales el profesor puede evaluar el progreso de un alumno en su propia versi\u00f3n de la aplicaci\u00f3n y observar su avance. Adem\u00e1s, no solo se pueden utilizar los materiales did\u00e1cticos que vienen con el software (que son muchos), sino tambi\u00e9n crear contenido propio mediante el editor integrado.<\/p>\n

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\nVideos educativos sobre el uso del editor de contenido EV3<\/i><\/p>\n

Adem\u00e1s, en la versi\u00f3n de escritorio hay una utilidad de registro de datos con la posibilidad de programar \u00e1reas del gr\u00e1fico en funci\u00f3n de valores umbral. Es decir, ahora el educador puede demostrar f\u00e1cilmente el funcionamiento de las tecnolog\u00edas modernas en el marco de un hogar inteligente, por ejemplo. <\/p>\n

El microordenador EV3 recoger\u00e1 datos de los sensores en tiempo real y, dependiendo del fondo t\u00e9rmico, iniciar\u00e1 uno u otro programa del modelo. A alta temperatura se activa el ventilador, mientras que a baja se enciende el calefactor. Y los estudiantes podr\u00e1n registrar y analizar los datos, refinando el modelo.<\/p>\n

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\nRegistro de datos <\/i><\/p>\n

La apertura del firmware del \"ladrillo inteligente\" ya ha cumplido su papel: existen opciones alternativas que soportan la mayor\u00eda de los lenguajes de programaci\u00f3n populares (decenas de ellos). En t\u00e9rminos generales, el uso de EV3 se puede \"integrar\" en cualquier proyecto educativo relacionado con la programaci\u00f3n, ya que poco hay tan gratificante como ver el funcionamiento de sus propios algoritmos \"en hardware\". <\/p>\n

Muchos esperan que el precio sea un obst\u00e1culo en esta historia. De hecho, por el conjunto b\u00e1sico se deber\u00e1n pagar 29,900 rublos, adem\u00e1s de 2,500 por el cargador. Sin embargo, esta suma incluye piezas y electr\u00f3nica para el trabajo confortable de dos alumnos, as\u00ed como un software b\u00e1sico completo con 48 lecciones listas (que desde enero de 2016 es completamente gratuito, tanto para particulares como para organizaciones). Por supuesto, el equipo adicional y los conjuntos de tareas pueden aumentar el costo, pero dentro de l\u00edmites razonables. As\u00ed, un conjunto para 8 estudiantes, que incluye conjuntos b\u00e1sicos y de recursos LME EV3, cargadores, software y un conjunto adicional de tareas \"Proyectos de ingenier\u00eda\"<\/a><\/noindex>, tendr\u00e1 un costo de 174,900. Muy razonable para equipar, por ejemplo, un club en una escuela.<\/p>\n

S\u00ed, es notablemente m\u00e1s caro que las plataformas simples similares a Arduino. Pero tambi\u00e9n las posibilidades y el nivel de involucramiento son mucho mayores. El programa educativo basado en EV3 se puede planificar tranquilamente para toda la escuela secundaria y m\u00e1s all\u00e1. Adem\u00e1s, con un uso adecuado, LEGO MINDSTORMS Education EV3 simplemente \"sobrevivir\u00e1\" a varios conjuntos simples gracias a sus cualidades mec\u00e1nicas, f\u00e1cil reemplazo y disponibilidad de piezas (en mi experiencia, solo un cable RJ-12 requiri\u00f3 reemplazo en el NXT de 10 a\u00f1os). <\/p>\n

Al final, vemos un proyecto pr\u00e1cticamente de c\u00f3digo abierto, respaldado por una empresa gigante con todos los beneficios que se esperan en una situaci\u00f3n como esta: un ciclo de vida largo, disponibilidad de piezas y extensiones, gu\u00edas oficiales y amateurs, y una comunidad activa. Mindstorms se ha convertido pr\u00e1cticamente en el est\u00e1ndar de las clases educativas de rob\u00f3tica para ni\u00f1os en Occidente, y ser\u00eda realmente genial ver su amplia difusi\u00f3n tambi\u00e9n en Rusia. <\/p>\n

Selecci\u00f3n de camino<\/h3>\n

\nY ahora, vamos a lo principal. A diferencia de los kits WeDo 2.0, el EV3 est\u00e1 orientado a la escuela secundaria, por lo que est\u00e1 dirigido a ni\u00f1os mayores, para quienes la cuesti\u00f3n de elegir una futura profesi\u00f3n es m\u00e1s seria. <\/p>\n

Usando el EV3, cada alumno podr\u00e1 desarrollar m\u00e1s activamente las habilidades que le ha otorgado la naturaleza, la crianza y el proceso de aprendizaje.<\/p>\n

Un matem\u00e1tico nato seguir\u00e1 de cerca la telemetr\u00eda de los sensores, observando c\u00f3mo se registra la distancia recorrida por el robot, c\u00f3mo se anota el \u00e1ngulo en el que se desv\u00eda, entre otros aspectos.<\/p>\n

Un futuro experto en TI, por supuesto, se sumergir\u00e1 en la programaci\u00f3n del robot, analizando los algoritmos por los cuales se mueve. Y no dejar\u00e1 de crear los suyos, que no est\u00e1n contemplados en las instrucciones est\u00e1ndar.<\/p>\n

Un ni\u00f1o entusiasta de la f\u00edsica podr\u00e1 llevar a cabo experimentos visuales con la ayuda del robot, ya que no hay problemas con los sensores en los kits, al igual que tampoco los hay con la imaginaci\u00f3n del ni\u00f1o.<\/p>\n

En resumen, independientemente de los intereses y materias favoritas de un ni\u00f1o en la escuela, el aprendizaje utilizando los kits MINDSTORMS EV3 permitir\u00e1 destacarlos m\u00e1s claramente y concentrarse en su desarrollo futuro.<\/p>\n

En la vida<\/h3>\n

\nEn este momento, las soluciones de la empresa ya est\u00e1n siendo utilizadas por estudiantes para crear proyectos interesantes, tanto en el marco de diversos concursos como para el desarrollo general. Algunos de ellos han sido cubiertos por los medios de comunicaci\u00f3n este a\u00f1o.<\/p>\n

Los estudiantes de Astrac\u00e1n, Rusl\u00e1n Kazimov y Mija\u00edl Gladyshev, han desarrollado un robot de entrenamiento para la rehabilitaci\u00f3n de las articulaciones de las manos en la base del parque tecnol\u00f3gico regional.<\/p>\n

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\nfoto \u2014 rg.ru<\/i><\/p>\n

Los estudiantes de octavo grado dedicaron poco menos de dos meses al desarrollo del simulador. Presentaron su proyecto en la etapa regional del IX Concurso Nacional de Proyectos Cient\u00edfico-Innovadores en el Sur de Rusia, donde obtuvieron el segundo lugar. En el futuro, planean crear un modelo industrial; por ahora, los desarrolladores ofrecen solo un prototipo hecho de un kit rob\u00f3tico educativo LEGO MINDSTORMS Education EV3.<\/p>\n

El dispositivo duplica los movimientos realizados por el m\u00e9dico; las articulaciones comienzan a trabajar, restaurando la movilidad no solo de ellas, sino tambi\u00e9n de grupos musculares. Actualmente, los dispositivos est\u00e1n conectados a trav\u00e9s de Bluetooth, pero en el futuro se comunicar\u00e1n a trav\u00e9s de internet o Wi-Fi.<\/p>\n

Existen an\u00e1logos de este dispositivo en el mercado, sin embargo, el aparato astrac\u00e1n puede trabajar simult\u00e1neamente con las articulaciones del hombro, mu\u00f1eca y codo. Adem\u00e1s, es port\u00e1til y funciona con bater\u00eda. Tambi\u00e9n hay posibilidad de control remoto, lo que permite al paciente entrenar sin salir de casa.<\/p>\n

En la Olimpiada Mundial de Rob\u00f3tica 2015 (WRO 2015), el equipo ruso DRL de San Petersburgo fue galardonado con un premio especial por creatividad de la empresa LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).<\/p>\n

El equipo ruso DRL present\u00f3 el proyecto CaveBot. Los chicos de San Petersburgo, bajo la direcci\u00f3n del entrenador Sergey Filippov, crearon un robot explorador \u00fanico para detectar \u00e1reas inexploradas en cuevas. El desarrollo abarca diversas \u00e1reas cient\u00edficas, ya que el robot \u00fanico permite realizar tareas de diversa complejidad.<\/p>\n

El equipo construy\u00f3 un robot escalador equipado con varios sensores para detectar objetos con el fin de estudiarlos posteriormente. Los datos obtenidos pueden convertirse en modelos 3D en el ordenador.<\/p>\n

\r\n \"Reproducir\r\n
<\/div>\r\n <\/div><\/center><\/p>\n

Y el joven Shubham Banerjee, de 13 a\u00f1os, cre\u00f3 una impresora<\/a><\/noindex> de Braille a partir de piezas de LEGO como parte de un proyecto escolar de ciencia. Posteriormente, con la participaci\u00f3n de su familia, se cre\u00f3 una startup para lanzar su invenci\u00f3n, que recibi\u00f3 apoyo financiero de la corporaci\u00f3n t\u00e9cnica Intel.<\/p>\n

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\n(Foto: Marcio Jose Sanchez, AP)<\/i><\/p>\n

La idea de crear la impresora le vino a Shubham tras investigar sobre el Braille en internet. Al darse cuenta de que las impresoras de impresi\u00f3n para ciegos costaban desde $2,000 o m\u00e1s, el estudiante decidi\u00f3 hacer una versi\u00f3n m\u00e1s econ\u00f3mica.<\/p>\n

Poco despu\u00e9s de su invenci\u00f3n, los ni\u00f1os ciegos y sus padres empezaron a contactar a Shubham con una sola solicitud: crear una impresora Braille asequible, prometiendo \"comprarla directamente del estante\".<\/p>\n

Como pueden ver, el uso de MINDSTORMS Education EV3 en el proceso de aprendizaje permite a los estudiantes aprovechar al m\u00e1ximo su imaginaci\u00f3n, creando nuevos mecanismos que no solo ayudan a llevar a cabo ideas o realizar experimentos de manera visual, sino que tambi\u00e9n les permiten empezar a definir su futura profesi\u00f3n.<\/p>\n

Si tienen preguntas sobre el uso de estas soluciones en el proceso educativo (o sobre los propios productos), no duden en dejarlas en los comentarios.
\n
Fuente: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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