Bluebot: una propuesta accesible de robótica móvil para propósitos didácticos

Abstract

La robótica es un tema de importancia central para el desarrollo científico y tecnológico, y sus aplicaciones industriales son innumerables. Por otra parte, el uso de robots como medio didáctico es una alternativa significativa como motivación para materias introductorias y avanzadas en carreras de Informática e Ingeniería Electrónica, y sirve como eje de integración horizontal y vertical de contenidos curriculares. La robótica móvil es uno de los campos de investigación que mayor auge está teniendo como investigación aplicada. Dentro de este campo consideramos específicamente a los robots móviles teleoperados, que son aquellos cuyos movimientos son comandados a distancia. Estos robots, de uso industrial y militar son usados para ejecutar tareas peligrosas o para acceder a lugares de difícil acceso para los seres humanos (desactivación de bombas, exploraciones submarinas, el interior de centrales nucleares, etc.) Son plataformas de alto costo, imposibles de ser consideradas para una aplicación didáctica. Este proyecto consiste en el desarrollo de un robot didáctico bluebot, con tecnología sencilla y al alcance de las capacidades de una escuela, centro educativo o universidad de recursos limitados. El proyecto incluye la construcción de un robot (hardware) y del soporte informático (software) que permita su manejo por usuarios sin experiencia o formación específica. Mediante técnicas de enseñanza experimental el alumno inicial aprende nociones formales de algoritmo, secuencia y ejecución de autómatas. Para el alumno avanzado de ingeniería y de las carreras de informática el robot proporciona la posibilidad de experimentar en forma práctica con conceptos avanzados como las vistas en las materias de informática teórica y de control automático. El robot se telecomanda desde una computadora personal y en un futuro se incorporará un sistema de sensado de posición y de velocidad basado en la captura de imágenes provenientes de una cámara digital de bajo costo (tipo webcam). El alumno proporciona instrucciones en un lenguaje que inicialmente se ha diseñado de bajo nivel aunque se contempla el desarrollo de una gramática libre de contexto de alto nivel en desarrollos futuros. Uno de los principales objetivos de este proyecto es formar desarrolladores con la capacidad y experiencia para poder definir nuevos sistemas, productos y mercados que utilicen esta tecnología. Existe en el país un gran potencial para desarrollos en rob´otica, tanto en el contexto industrial como en aplicaciones para la gestión del medio ambiente, por lo que se espera un alto grado de transferencia tecnológica como producto colateral de la formación que puede darse a través de estas experiencias teóricas y prácticas. Un proyecto de estas características, dado el atractivo social que genera el uso de la tecnología y el muy bajo costo de la misma, es ideal para ser promocionado en colegios y otras instituciones educativas, para fomentar el interés en los estudios universitarios. Ello conseguirá atraer más y mejores alumnos a las carreras técnicas de la universidad patrocinadora, actuando sobre una de las posibles razones por la merma de inscripción registrado en los recientes años. Por otra parte, el uso de esta tecnología como herramienta de estudio en las materias de las carreras de informática permitirá motivar a los alumnos de las mismas para participar en las asignaturas y así disminuir el índice de deserción, minimizar el tiempo de finalizado de la carrera, y extender las experiencias más allá de lo meramente formal. El desarrollo es lo suficientemente genérico como para que puedan participar alumnos de diferentes carreras, y diferentes niveles dentro de las mismas, favoreciendo la aplicación de los contenidos de cada materia en la solución de problemas concretos. Esto permite abordar un tema de gran importancia para la formación profesional, como es la integración curricular horizontal y vertical de los contenidos de varias asignaturas, lo cual hace posible que los alumnos comprendan el alcance y utilidad de los diferentes bloques curriculares y mejoren conceptualmente su articulación.