Proyecto final del moocbot

Ya estamos con el proyecto final de moocbot. En este caso voy a explicar un proyecto para poder tener una enseñanza nueva en un centro de educación de adultos. Ésta será la asignatura de "Programación, Robótica e Impresión 3D" y se trabajará durante todo un curso escolar.

Título del proyecto

Programación, Robótica e Impresión 3D en Educación de Adultos

Descripción y justificación del proyecto

El CEPA Sierra Norte lleva varios años apostando claramente por conseguir ser un centro de innovación tecnológica y por ello ha realizado distintas actividades encaminadas a ello. Por ejemplo, organizar la primera jornada de programación, robótica e impresión 3D en educación de adultos en el año 2017.

Como el resultado fue bastante bueno, nos ha llevado a plantearnos realizar un curso especial para aquellas personas que, pudiendo tener cualquier tipo de titulación superior, estén interesadas en trabajar estos temas.

Contexto de trabajo

Trabajaremos en el CEPA Sierra Norte, un centro de adultos, y se realizará en un aula una vez por semana dos horas seguidas, con unos 20 alumnos, todos ellos adultos (mayores de 18 años) y matriculados en el centro.

Los objetivos que nos planteamos son proporcionar a los alumnos capacidades suficientes para el diseño de programas informáticos sencillos y poder utilizarlos en aplicaciones del mundo real gracias a la robótica y a diseños realizados en 3D.

Se desarrolla el principio didáctico de "aprender-haciendo", es decir se pretende que los alumnos desarrollen sus propias herramientas interactuando con el entorno ya que ellos, en este nivel, están más interesados en los usos que se le puede dar, que en el fundamento de los materiales que se usan.

Los objetivos que se pretenden alcanzar en este curso son los siguientes:

• Conocer el entorno de un sistema operativo Linux, como es el caso de MAX, para utilizar los recursos propios de éste, de una forma adecuada.
• Programación:
• Entender instrucciones de lenguaje de programación.
• Usar un entorno didáctico y lúdico para programar.
• Creación de pequeños programas para el aula.
• Robótica
• Conocer los distintos elementos que forman un sistema de control automático.
• Describir las características generales y el funcionamiento de un robot.
• Describir el papel y el funcionamiento de un sensor y conocer las características de los principales tipos de sensores.
• Saber la función que tiene la realimentación en los sistemas de control automático.
• Conocer diversas aplicaciones de los robots en la industria, explicando algunas de las ventajas de los robots frente a mecanismos automáticos, por ejemplo.
• Saber diseñar y construir un robot sencillo con varios sensores.
• Aprender a ensamblar la mecánica y la electrónica en un proyecto, de manera que un motor determinado sea capaz de mover la estructura elegida como soporte para un robot.
• Impresión 3D:
• Conocer distintos programas para el modelado 3D
• Conocer los distintos repositorios
• Adquirir los fundamentos tecnológicos necesarios para desenvolverse con soltura en el ámbito de la impresión 3D.
• Saber cómo pasar del modelado 3D a la impresión.
• Conocer posibles aplicaciones presentes y futuras de la impresión 3D.
• Interacción y socialización con el resto de los alumnos del centro.

Competencias clave y estándares de aprendizaje

Las competencias clave son siete y las que se van a trabajar en esta enseñanza son las siguientes:

1. Competencia en comunicación lingüística. Se refiere a la habilidad para utilizar la lengua, expresar ideas e interactuar con otras personas de manera oral o escrita. Se trabajará sobre todo en el proyecto final cuando se exponga el producto.
2. Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología. La primera alude a las capacidades para aplicar el razonamiento matemático para resolver cuestiones de la vida cotidiana; la competencia en ciencia se centra en las habilidades para utilizar los conocimientos y metodología científicos para explicar la realidad que nos rodea;  y la competencia tecnológica, en cómo aplicar estos conocimientos y métodos para dar respuesta a los deseos y necesidades humanos. Por lo tanto, en la parte de programación, se trabajará en profundidad la competencia matemática y durante todo el curso estaremos trabajando la tecnología.
3. Competencia digital. Implica el uso seguro y crítico de las TIC para obtener, analizar, producir e intercambiar información. Por lo tanto es  la que más se trabajará durante todo el curso.
4. Aprender a aprender. Es una de las principales competencias, ya que implica que el alumno desarrolle su capacidad para iniciar el aprendizaje y persistir en él, organizar sus tareas y tiempo, y trabajar de manera individual o colaborativa para conseguir un objetivo. Y en el producto final es donde más vamos a poder trabajar esta competencia, aunque día a día ellos mismos van a poder ver su trabajo y aprender ellos por su cuenta, de tal modo que el profesor sólo será un guía.
5. Competencias sociales y cívicas. Hacen referencia a las capacidades para relacionarse con las personas y participar de manera activa, participativa y democrática en la vida social y cívica. Se podrá trabajar cuando se realicen actividades fuera del aula con otros alumnos de otras enseñanzas.
6. Sentido de la iniciativa y espíritu emprendedor. Implica las habilidades necesarias para convertir las ideas en actos, como la creatividad o las capacidades para asumir riesgos y planificar y gestionar proyectos. Claramente el producto final ayuda a este espíritu emprendedor.
7. Conciencia y expresiones culturales. Hace referencia a la capacidad para apreciar la importancia de la expresión a través de la música, las artes plásticas y escénicas o la literatura. Se podrá trabajar en la parte de programación cuando se realicen animaciones con scratch o cuando se exponga un producto.

Señalaremos a continuación los estándares de aprendizaje que seguiremos en cada uno de los módulos.

Programación

Señalamos los criterios de evaluación de la parte de programación:

    1. Analizar los diferentes niveles de lenguajes de programación
        1.1. Identifica las características de los lenguajes de programación de bajo nivel.
        1.2. Describe las características de los lenguajes de programación de alto nivel.
        1.3. Reconoce las diferencias entre las diferentes formas de ejecución de los programas informáticos.
        1.4. Representa mediante diagramas de flujo diferentes algoritmos.
        1.5. Analiza el comportamiento de los programas a partir de sus diagramas de flujo.
    2. Utilizar con destreza un entorno de programación gráfica por bloques
        2.1. Describe el proceso de desarrollo de una animación o un juego y enumera las fases principales de su desarrollo.
        2.2. Emplea, con facilidad, las diferentes herramientas básicas del entorno de programación.
        2.3. Sitúa y mueve objetos en una dirección dada.
        2.4. Inicia y detiene la ejecución de un programa.
        2.5. Modifica, mediante la edición, la apariencia de objetos. Crea nuevos objetos: actores, fondos y sonidos.
        2.6. Maneja, con soltura, los principales grupos de bloques del entorno.
        2.7. Utiliza, con facilidad, los comandos de control de ejecución: condicionales y bucles.
        2.8. Emplea de manera adecuada variables y listas.
        2.9. Usa, con soltura, la interacción entre los elementos de un programa.
        2.10. Analiza el funcionamiento de un programa a partir de sus bloques.
        2.11. Identifica y considera las implicaciones del “diseño para todos” para los programas que realiza.

Robótica

Señalamos los criterios de evaluación de la parte de robótica:

    1. Describir las características de los sensores.
        1.1. Definición de un sensor como conversor a magnitudes eléctricas de otras variables.
        1.2. Determinar las características básicas y las diferencias entre sensores analógicos y sensores digitales.
        1.3. Describe los principios de funcionamiento físico de diferentes sensores resistivos (temperatura, iluminación).
        1.4. Identifica los principios de funcionamiento físico de otros tipos de sensores (por ejemplo los basados en ultrasonidos, sensores de presencia, sensores magnéticos).
        1.5. Distingue los principios de funcionamiento de otros sistemas de conversión como micrófonos o cámaras.
        1.6. Realiza el montaje de circuitos electrónicos de acuerdo a un esquema propuesto.
    2. Describe los elementos básicos de la conversión analógico-digital y digital-analógico
        2.1. Describe los fundamentos básicos de la conversión digital-analógica.
    3. Analizar las características de actuadores y motores.
        3.1. Identifica las características básicas de los motores y actuadores
            3.1.1. Motores de DC.
            3.1.2. Servomotores y servomecanismos.
            3.1.3. Relés y otros conmutadores de estado sólido.
        3.2. Calcula los valores del consumo de corriente, potencia eléctrica.
        3.3. Enumera las características de otros elementos como luces, zumbadores.

Impresión 3D

Señalamos los criterios de evaluación de la parte de impresión 3D:
    1. Utilizar software de diseño en 3D y señalar las posibilidades de la impresión 3D para la creación de objetos sencillos.
        1.1. Describe con precisión el funcionamiento de un sistema de impresión 3D.
        1.2. Enumera las características básicas de los materiales utilizados para la impresión 3D y selecciona el adecuado.
        1.3. Utiliza programas de diseño adecuados para la representación y documentación de las piezas de los prototipos que elabora.
        1.4. Usa programas de diseño adecuados para la impresión de las piezas de los prototipos que elabora.
        1.5. Realiza consultas a bases de datos de diseños disponibles en Internet.
        1.6. Diseña y realiza la impresión de las piezas necesarias para un montaje sencillo.

Metodología

Todo el proceso de enseñanza/aprendizaje tiene un carácter eminentemente práctico.

Cada alumno contará con un ordenador para las prácticas de programación e impresión 3D y podrán hacer uso de una impresora 3D en el aula. Compartirán un kit de robótica cada dos alumnos; esto es debido a que es más fácil resolver problemas de robótica y realizar trabajos en parejas que de forma individual.

Durante el curso la metodología que se va a utilizar es predominantemente activa, en la cual el alumno construye su propio aprendizaje con la ayuda del profesor, mediante breves explicaciones previas de los contenidos a tratar, realizando las prácticas guiadas que desarrollan el contenido y, en consecuencia, el aprendizaje del alumno. Además realizaremos actividades de refuerzo, para aquellos alumnos que no asimilen los conocimientos. El ritmo de las actividades y su dificultad irá en relación al grupo y cómo avanza este aprendizaje.


También se realizarán actividades de consolidación para que los alumnos no olviden lo que han aprendido con anterioridad. Al ser grupos heterogéneos, en el que algunos alumnos asimilarán los contenidos más fácilmente que otros, realizaremos ejercicios de mayor dificultad adecuados para que profundicen en el conocimiento de las diferentes herramientas.


Se intentará practicar un enfoque metodológico interdisciplinar que nos permitirá facilitar al alumno actividades con un mayor carácter significativo al permitir globalizar mucho más su aprendizaje. Las actividades del tipo: "resolución de problemas", "proyectos guiados" o "tareas de la vida cotidiana" requieren un entorno de enseñanza/aprendizaje mucho más parecido a las actividades que el alumno realiza fuera del CEPA y se llevarán a cabo, en la medida de lo posible.


En este sentido, se hará partícipes a los alumnos de esta enseñanza de la información de las actividades complementarias y extraescolares que se organicen en el centro y estarán abiertas a ellos, cubriendo el objetivo de la interacción y socialización con el resto de los alumnos del centro.


Se desarrolla el principio didáctico "aprender-haciendo", es decir, se pretende que los alumnos desarrollen sus propias herramientas interactuando con el entorno.


Los materiales que se van a emplear, para la consecución de nuestros objetivos, deben mantener unas cualidades generales:

1. Que respondan a los objetivos que nos proponemos, por tanto, que se adapten a la programación.
2. Que se acomoden al proceso evolutivo de construcción del conocimiento del alumno.
3. Que sean atractivos, variados.
4. Que sean graduados respecto de la dificultad (partiendo de un grado de dificultad accesible a las posibilidades del alumno y sus intereses).
5. Que le ofrezcan un margen de libertad en las resoluciones, para que tenga oportunidad de cultivar su personalidad creativa.
6. Que sean por escrito, de modo que el alumno vaya elaborando su propio cuaderno, con sus anotaciones, y que pueda consultarlo en otro entorno que lo necesite.

Se concede extraordinaria importancia al trabajo autónomo del alumno (a partir del material que se le proporciona) al objeto de poder atender al grupo y a sus dudas en un mismo horario, de dos horas semanales.

Las distintas actividades de enseñanza-aprendizaje propuestas serán supervisadas de forma individualizada con cada alumno, potenciando así la autoestima y el interés por la materia, buscando progresivamente su autonomía para resolver los problemas.

Se buscará, en la medida de lo posible, un enfoque práctico en cada una de las actividades, relacionándolas con tareas básicas de su realidad.

Cronograma

Lo más importante de esta nueva enseñanza será el producto final real que realicen los alumnos. Por lo tanto todas las actividades irán encaminadas a llegar a ese objetivo.

Por eso es importante comenzar con la programación y cuando se domine esta parte y sepamos lo que son conceptos como algoritmo, función, bucle, etc., ya podremos programar en arduino. Y una vez sepamos diseñar piezas en 3D e imprimirlas, podremos juntar estos tres bloques fundamentales para realizar nuestro producto final.

Secuencia de actividades

Se impartirá semanalmente en sesiones de dos horas durante un curso académico. La distribución de los contenidos será:

1.  Trimestre: programación.
2.  Trimestre: robótica e impresión 3D.
3.  Trimestre: proyectos complejos.

Producto final

Realizar un proyecto complejo en al menos uno de los tres grandes módulos del curso. Puede ser un robot hecho con arduino e impreso en 3D o un robot hecho con arduino pero fabricado en cartón; puede ser un programa informático en scratch; etc.

Lo importante es que sea un producto propio hecho por cada alumno o grupo de alumnos. Si no supieran qué hacer, yo les orientaría para poder conseguir algo real.

Luego, publicarían su producto en internet, tanto en las redes sociales como en la web del centro.

Evaluación

Lo que el adulto aprende está en función de lo que ya sabe, de su experiencia, de las expectativas y motivos, de los deseos y de las condiciones en que se enmarca su actividad.

La evaluación no es, pues, un juicio de valor sobre el alumno, ni siquiera sobre sus realizaciones. Lo que pretende la evaluación es conseguir las informaciones pertinentes para conocer la eficacia de la acción. Y la eficacia de la acción no depende solamente del alumno, sino de un cúmulo de componentes de variada naturaleza: la adecuación de las pretensiones a la capacidad y actitudes, el ritmo del aprendizaje, los medios de que se dispone, los momentos elegidos, la relación del profesor con los alumnos, el ambiente de aprendizaje, etc.

En la evaluación, no solo se tendrán en cuenta los resultados obtenidos, sino aspectos de todo el proceso, como:

• ¿Qué es lo que se puede alcanzar con cada uno de estos alumnos?, ¿qué potencialidad educativa tienen?, ¿qué necesidades manifiestan?
• ¿Cómo se está realizando la adaptación de la programación a cada uno de los alumnos?
• ¿Qué estrategias didácticas se están desarrollando con cada uno de ellos?
• ¿Qué tipo de obstáculos aparece en el proceso?

Visto lo anterior se llevarán a cabo diversas prácticas. Las prácticas serán obligatorias. Y cada una de ellas se evaluará mediante un rúbrica.

El nivel de elaboración de las prácticas propuestas serán las que den el resultado de la nota de la evaluación según venga estipulado en la rúbrica, pero también influirá sobre esta nota  la asistencia y la actitud del alumno frente al proceso enseñanza/aprendizaje.

Se tendrá en cuenta la asistencia a las clases debido a la gran demanda inicial que suele tener este tipo de enseñanzas y con vistas a la ocupación máxima de las aulas de informática y del aprovechamiento óptimo por parte del alumnado. Se evaluará negativamente la reiterada e injustificada falta de asistencia.
La asistencia a clase será obligatoria. Si un alumno/a faltase durante tres semanas a clase, se procederá a darle de  baja administrativa con el fin de que pueda aprovechar esa plaza otro alumno/a que estuviera en lista de espera. Por ello, se realizará un control de asistencia en cada clase.

En función de todo esto, el alumno obtendrá su calificación en esta enseñanza.

Recursos y herramientas TIC

Además de ciertos materiales fotocopiables que se entregarán para diversas prácticas, se utilizará sobre todo distintos programas informáticos para la resolución de las actividades planteadas. También se realizarán actividades fuera de línea y sin ordenador como los recursos de csunplugged.

Destacamos:

1. Programación
1. La hora del código y code.org
2. Scratch
2. Robótica
1. Arduino IDE
2. BitBloq
3. Impresión 3D
1. Tinkercad
2. FreeCad

También se utilizarán otros recursos materiales para impartir este curso:

• Para las explicaciones de contenidos teóricos: Medios audiovisuales (Pizarra, Ordenador Personal, Cañón, Pantalla de proyección)
• Para la teoría y la resolución de los ejercicios prácticos: Fichas teórico-prácticas que se distribuirán impresas a cada alumno/a mediante fotocopias
• Equipos informáticos con sistema operativo MAX:
• Aula de Informática (Torrelaguna): 23 PC' s conectados en red
• Impresora
• Kits de robótica tipo arduino (BQ zum kit). Uno para cada dos alumnos.
• Impresora 3D para el uso en el aula.

Se recomendará a los alumnos que dispongan de un dispositivo usb particular para grabar en él los distintos ejercicios que vayan ejecutando.

Agrupamientos y organización

Al comenzar la clase, realizaremos una actividad de robótica o programación sin ordenador entre todos. Será una actividad participativa y podrá realizarse en grupo o en grupos reducidos.

Después, cuando estemos en la parte de programación o impresión 3D, se colocará cada alumno en un ordenador para poder trabajar individualmente y a su ritmo; y cuando estemos en la parte de robótica o en el proyecto final, se colocarán de dos en dos compartiendo materiales o en grupos más numerosos en el proyecto final si así lo necesitan.

De consumidor a creador de tecnología

En el reto de la unidad 3 del MOOC Pensamiento Computacional, nos proponen crear una actividad que permita el pensamiento computacional.

Lo que yo he elegido en este caso es crear una actividad en Scratch para resolver un problema típico de nuestros días: El cálculo de la letra del DNI.

La letra del DNI se calcula dividiendo el número entre 23 y asignando una letra a los posibles restos de la división. Por ejemplo, si al dividir el número del DNI el resto es 8 la letra será la P, pero si el resto es 3 la letra será la A.

Siguiendo este proceso, he creado una actividad en scratch donde introducimos el número del DNI y nos devuelve la letra.

Está compartido en Scratch para quien lo quiera ver: https://scratch.mit.edu/projects/229432095/

Aquí dejo mi programa:

Resolver un problema con un algoritmo

El reto de la unidad 2 consiste en resolver un problema gracias al pensamiento computacional.

Yo he elegido como problema a resolver lo siguiente: Voy a hacer una clasificación de las fotografías del ordenador para poder encontrarlas fácilmente.

La idea será guardar cada imagen en una carpeta del mes dentro del año en el que ha sido hecha. Además, si hay varias fotos de un mismo evento (por ejemplo, un viaje, un cumpleaños, etc), serán guardadas en una carpeta con su nombre.

Así por ejemplo, si he hecho una foto el 10 de junio de 2018, será guardada en la carpeta 2018/06_Junio/fotografía.

Si tengo varias imágenes de un mismo día, las guardaré todas juntas dentro de la carpeta 2018/06_Junio/10evento/fotografías, indicando así el día o días del evento.

¿En qué consiste el algoritmo?

1. Elegimos una fotografía nueva para clasificar
2. Anotamos el año y el mes
3. Entramos en la carpeta año. Si no existe, creamos la carpeta
4. Entramos en la carpeta mes. Si no existe, creamos la carpeta
5. Guardamos la fotografía

Mi primer algoritmo

Dentro de la segunda unidad, tenemos que hacer un pequeño algoritmo que represente las pasos de la programación de la siguiente actividad:

Supongamos que nos encargan un trabajo de Ciencias Sociales: se nos pide un informe sobre la variación de la población en las diferentes capitales de provincia de España en los años 1990, 2000 y 2010. También se nos sugiere trabajar en equipo con el fin de agilizar el trabajo.

Para ello he realizado esta programación gracias a PSeInt, un programa de software libre incluido en la distribución MAX (Madrid Linux). Dejo aquí el archivo para quien lo quiera.

¿Qué es Logo?

El primer reto del curso Pensamiento Computacional consiste en preparar una presentación en formato electrónico sobre un hito en la historia del Pensamiento Computacional. Y yo he elegido la aparición de Logo.

Para ello he buscado información sobre cómo apareció y en qué consistía y he hecho una presentación que dejo aquí.

Volvemos con Pensamiento Computacional

Después del curso Cultura Maker en el aula, vuelvo a retomar el blog para hacer el curso "Pensamiento Computacional". Ya el año pasado me inscribí en el curso, pero no fui capaz de ponerme con él. Así que ahora es el momento.

Iré añadiendo aquí entradas sobre el Pensamiento Computacional.

Proyecto maker

Ya estamos en la recta final del curso. Y como última tarea tenemos que realizar un proyecto maker que podamos hacer en el aula con alumnos.

Después de darle muchas vueltas a lo que podemos hacer y cómo, me he decantado por un recurso que vi del maestro Obijuan para recubrimiento del plano, porque siempre en Matemáticas, en la parte de mosaicos, tratamos los mosaicos regulares, que vienen de recubrir el plano con polígonos regulares. Esto siempre me ha llevado a hablar de la Alhambra y de todos sus mosaicos y de Escher con sus figuras imposibles, ayudado de los vídeos Más por menos (capítulo 2 y capítulo 3).

Me ha gustado esta teselación de Penrose por si variedad de figuras y por su asimetría. Así que esta va a ser mi propuesta, que dejo indicada en la siguiente imagen.

Propuesta didáctica del proyecto maker

La idea es trabajarlo en nivel II de Educación para Adultos (equivalente a 3º y 4º de ESO) en la parte de Geometría, donde estudiamos los recubrimientos en el plano.

Y para ver cómo lo haríamos en clase con los alumnos, he hecho una prueba.

Lo primero que necesitamos es descargarnos el modelo ya creado por Obijuan y editarlo a nuestro gusto (en mi caso he modificado el tamaño para que fuera de 20mm y que la impresión no tardara tanto tiempo). Son dos tipos de piezas: una cometa y una flecha. Las podemos editar a nuestro gusto en FreeCAD y cambiar tamaños o añadir nuestro nombre o personalizarlos a nuestro gusto.

Después imprimir las piezas (en mi caso he sacado 20 flechas en rojo y 20 cometas en azul).

Las teselas recién impresas

Y por último generar el mosaico personalizado.

Esta teselación de Penrose sigue una reglas específicas, no vale cualquier combinación, por lo que hay que esta atento a la construcción y a sus reglas. Sólo se pueden unir lados de igual tamaño y cuando coincidan sus marcas.

Fuente: Piezas para la teselación de Penrose P2 by Obijuan

Fuente: Piezas para la teselación de Penrose P2 by Obijuan

 

Aquí dejo un pequeño vídeo sobre la impresión de las piezas.

Impresión de la flecha

Impresión de la cometa

Y aquí un ejemplo de mi teselación.

Un ejemplo de mosaico

Construye tu propia célula

Aquí dejo mi reto sobre los proyectos tecnológicos que hemos podido ver en el MOOC Cultura Maker en el Aula.

Voy a hacer una reflexión sobre la posibilidad de crear nuestra propia célula en clase, gracias a la entrada de Batirtze.

El análisis del proyecto lo dejo indicado en esta imagen.

Pincha en la imagen para ampliar.

Básicamente lo que harán los alumnos es imprimir su propia célula y pintarla a su gusto. Y además, hacer un poster con la información de cada una de las partes de la célula.

Se utilizará como recurso para la impresión este proyecto.

Y la propuesta didáctica viene explicada en esta imagen:

Pincha en la imagen para ampliar.

Es un proyecto interesante y que puede llegar hasta donde quiera cada alumno. Creo que pueden aprender mucho los alumnos montando su propia célula en vez de simplemente verla en un papel.

Donde se dedicará más tiempo será en la impresión, ya que imprimir unas 10 células completas llevará mucho tiempo. Pero en general, con una o dos sesiones por tarea serán suficientes (en total unas 10 sesiones de clase). Además de la "jornada" de presentación de células, que puede ser un momento interesante para hacer en el centro.

3D Printed Geometry Connectors

Con la cuarta semana del MOOC Cultura Maker en el Aula, empezamos a ver qué proyectos hay por la comunidad y cuáles pueden ser de interés para nuestras clases.

3D Printed Geometry Connectors in Instructables

Como primer ejemplo he tomado estos conectores para formar figuras geométricas en tres dimensiones. Son de gran utilidad en Matemáticas de 3º de ESO porque pueden construir ellos mismos los cuerpos, visualizarlos y entenderlos mejor.

Dejo aquí una pequeña ficha resumen:

• Áreas con las que tiene relación: Matemáticas
• Tecnología que utiliza: Impresión 3D.
• Material necesario: conectores impresos en 3D, pajitas/palillos.
• Tipo de licencia del proyecto: CC-by-nc-sa
• URL del recurso: http://www.instructables.com/id/3D-Printed-Geometry-Connectors/

Puerta corredera de garaje automática

Bueno para este reto del MOOC Espacio Maker en el Aula, he decidido hacer un garaje con una puerta corredera.

Puerta de garaje corredera

Y todo ha sido porque tenía por ahí un pequeño mecanismo de tipo cremallera y me dio la idea de usarlo para, enganchándolo con un motor, mover una puerta.

Lo primero que decidí hacer fue montar virtualmente el mecanismo y luego ya intentar apañar la estructura física. Fue bastante fácil, porque ya he trabajado unas cuantas veces con bitbloq y así he tardado menos. El resultado lo puedes ver en el proyecto que he publicado.

Esquema de montaje arduino

Y el programa arduino sería:

/***   Included libraries  ***/
#include <Servo.h>

/***   Global variables and function definition  ***/
Servo servo_continuo;
const int led = 8;
const int boton = 7;
const int zumbador = 6;
const int Sensor_puerta_abierta = 3;
const int Sensor_puerta_cerrada = 2;

/***   Setup  ***/
void setup(){
    servo_continuo.attach(12);
    pinMode(led, OUTPUT);
    pinMode(boton, INPUT);
    pinMode(zumbador, OUTPUT);
    pinMode(Sensor_puerta_abierta, INPUT);
    pinMode(Sensor_puerta_cerrada, INPUT);

    servo_continuo.write(90);
    digitalWrite(led,LOW);
}

/***   Loop  ***/
void loop(){
    if(digitalRead(boton) == true){
            while (digitalRead(boton) == true){}
        tone(zumbador,261,500);
        delay(500);
        servo_continuo.write(180);
        while (!digitalRead(Sensor_puerta_abierta)){
            digitalWrite(led,HIGH);
            tone(zumbador,261,50);
            delay(50);
            digitalWrite(led,LOW);
            delay(50);
        }
        servo_continuo.write(90);
        delay(5000);
        tone(zumbador,261,500);
        delay(500);
        servo_continuo.write(0);
        while (digitalRead(Sensor_puerta_cerrada)){
            digitalWrite(led,HIGH);
            tone(zumbador,261,50);
            delay(50);
            digitalWrite(led,LOW);
            delay(50);
        }
        servo_continuo.write(90);
    }
}

Una vez diseñado el hardware y el software, tenía que realizar la maqueta. Dado que estamos en el curso de "Cultura Maker" tenía que hacerlo a mano y a ser posible una construcción que quedase "bonita".

La construcción final ha quedado como muestro en las imágenes:

El garaje visto desde el frente

El garaje desde arriba donde se puede ver la placa controladora, los cables escondidos detrás de la "habitación", el botón, el motor de la puerta y el zumbador que suena

El garaje desde un lateral, donde vemos la puerta, el botón que acciona el dispositivo y la luz de aviso

Una imagen general desde la parte de arriba

Para conseguir que la puerta se abriera bien, he puesto una cremallera que guía la puerta. Pero en las primeras pruebas tuve problemas ya que la puerta se iba de su carril y no se movía. Por eso he tenido que poner esa especie de techo que guía la puerta por su camino.

Detalle de la cremallera que mueve el motor

Luego, un poco más de imaginación, más detalle colorido, todo bien pegado y como resultado un garaje automático.

Semáforo LED impreso en 3D para arduino

Aquí va mi reto 2 de impresión 3D del MOOC Cultura Maker en el Aula.

Lo que voy a hacer es un semáforo impreso en 3D al que luego le colocaré tres LED y una resistencia y soldaré los cables para tener una estructura de semáforo para los proyectos.

Siempre que he empezado a hacer en clase prácticas con robótica, uno de los primeros ejercicios que hacemos, además de encender y apagar un led, es crear un semáforo. De hecho este curso, en la asignatura de Programación, Robótica e Impresión 3D han hecho los alumnos algunas construcciones bastante interesantes, que puedes ver en el blog del aula.

Pero siempre me acaban preguntando si tengo un led rojo, uno amarillo y uno verde para hacerlo bien, claro. Pero el kit del que disponemos en el centro no tiene de varios colores (de hecho sólo tiene verde y azul) y no se pueden hacer esas construcciones.

Así que llevo tiempo pensando en hacer mi propio semáforo. Y este reto me ha motivado a hacerlo ahora. Por lo menos quiero dejar listo el semáforo tal cual y si me da tiempo también hago el montaje.

El semáforo que he diseñado lo he hecho en tinkercad, porque me parece más sencillo de usar que el FreeCAD. Aunque me hubiera gustado haberlo hecho en FreeCAD, ya que gracias a los tutoriales de Obijuan es bastante sencillo de seguir; pero como la semana que viene empiezo un curso presencial de diseño 3D en FreeCAD con el propio Obijuan, pues lo dejo para después.

Me he basado en un semáforo que ya habían diseñado en Tinkercad, pero he modificado a mi gusto. Para empezar, he hecho los huecos de los led suficientemente grandes para que puedan entrar los que yo tengo (que son de 5mm) y además ha modificado el poste para hacerlo más alto y con una entrada para poder soldar ahí el componente donde se unirán los cables.

Aquí vemos cómo ha ido imprimiendo la parte superior la impresora 3D

He tenido que hacer un par de pruebas y de impresiones ya que a la primera no me ajustaba del todo los tamaños, pero al final ha quedado algo aparente.

El semáforo presentado como quedaría

Como el hueco del poste para pasar los cables es un poco estrecho, he decidido utilizar los cables que vienen en el interior de un cable de red que ocupan muy poco (gracias a fpkanarias que hizo ya la prueba de que funcionaban los cables en arduino).

Ahora me queda lo más difícil: soldar las conexiones.

Antes de hacer cualquier tipo de soldadura, tenía que probar que la instalación pudiera ser correcta. Así que lo he probado en arduino y funciona bien.

Semáforo configurado en Arduino: tres led y una resistencia de 330Ω

Al estar conectados en serie, sólo necesito una resistencia. Para el diseño hardware me he basado en este tutorial de Prometec.

Diseño del semáforo by Prometec

Una vez hechas todas las pruebas es el momento de ponerme a solar. Ha sido complicado por lo pequeño que es todo, pero con un poco de paciencia ha sido un gustazo poder terminarlo correctamente.

Así es como ha quedado al final el semáforo soldado y funcionando

Y cruzando los dedos, he probado si funcionaba todo correctamente y así ha sido. Con una simple programación, he conseguido que en el semáforo funcionasen todas las luces correctamente.

Impresión 3D

En el reto 2 del MOOC Cultura Maker en el Aula nos proponen crear e imprimir algún objeto en 3D. Como desde hace tiempo yo ya estoy trabajando en diseño 3D y realizando mis propias construcciones, he decidido dar un paso adelante y hacer algo más difícil para mí: un semáforo con sus led para poder usar en arduino. Pero esto lo dejo para la siguiente entrada.

Por ahora, os dejo una imágenes de algunos de los diseños que he estado realizando por si pueden ser de utilidad para otras personas:




Logo 3D del CEPA Sierra Norte


Una ayuda para abrir armarios de cristal


Dado de 10 caras


Picaporte para llave


Rotulador para usar en PDI

Y algún diseño más que he realizado en FreeCAD, pero todavía no domino este programa y no tengo todavía subidos los diseños a ningún sitio.

Os dejo aquí mi perfil de Tinkercad y mi perfil de Thingiverse para quien le pueda interesar.

Impresora que imprime mensajes de texto con rotulador

Hace unos días vi una noticia que me llamó la atención: Una encantadora impresora de telegramas que escribe con rotulador los mensajes del móvil.

 Es una especie de telégrafo con la que podemos imprimir mensajes de texto con un rotulador automáticamente. Además, lo más bonito de todo es que puedes montarlo en madera, lo que le da un aspecto más auténtico.

Ya conocemos el potencial de la cultura maker, pero me ha gustado mucho ver este proyecto, porque se trata de un proyecto relativamente simple (aunque como todo hay que dedicarle mucho tiempo a realizarlo) con un acabado muy bueno. Electrónicamente, sólo tenemos un arduino y un par de motores que realizan los movimientos.

Si lo montáramos en clase, podríamos imprimir notas o noticias que queramos dar a los alumnos, mandar información o incluso pequeñas amonestaciones, que harían más amena la clase.

Si lo montamos en casa, podemos enviar mensajes de texto reales a nuestros seres queridos, como a nuestros hijos que no tengan móvil para recibir mensajes o a nuestra pareja para que sea el mensaje más romántico.

Las posibilidades son infinitas. Y sobre todo la idea de tener un instrumento para volver a una comunicación 1.0.

Me ha gustado mucho y espero poder realizarlo en algún momento.

"Todos tendremos una impresora 3D en casa y nos imprimiremos nuestra propia ropa”

Siguiendo con la unidad 2 del MOOC Cultura Maker en el Aula, voy a hacer una reseña de una noticia sobre impresión 3D que me ha llamado la atención.

Wireframe view of a dynamic 3D clothing model made in Marvelous Designer. by CGElves

"Todos tendremos una impresora 3D en casa y nos imprimiremos nuestra propia ropa”

En la noticia lo que se comenta lo avanzada que está la tecnología como para poder ser asequible para un usuario tener una impresora 3D en tu casa con la que, por ejemplo, poder imprimir tu propia ropa.

Hace unos años era impensable que todos pudiéramos tener nuestra propia impresora 3D en casa, pero con los avances tecnológicos y la bajada de precios, ya es una realidad que todos podamos tener una. Y es que hay distintos tipos de fabricantes que intentan que tengamos sus productos. En el caso de este artículo, augura que para el 2030 ya todo el mundo podrá tener una impresora 3D para ropa en su propia casa, aunque todo puede variar y venir antes si la tecnología sigue evolucionando tanto.

space fabric NASA/JPL-Caltech

Es más, esto ya es real y hay una empresa española que imprime en 3D sus diseños. Incluso inaugurará la pasarela EGO de la semana de la moda de Madrid con sus diseños impresos en 3D.

A mí lo que me parece increíble es que se pueda imprimir directamente la ropa sin necesidad de coser ni nada. Además es que las posibilidades futuras son impensables, ya que podemos tener nuestra ropa ajustada a la perfección a nuestra talla, tonalidad de color de la piel, personalizar el acabado, etc.

Esto puede hacer que en un futuro las tiendas de ropa sean directamente muestrario, de forma que podamos ajustar los tamaños o añadir algún elemento nuevo personal. Pero van a poder aparecer nuevos negocios destinados a este tipo de cliente más personalista. Al igual que podremos hacerlo desde nuestra casa, sin necesidad de movernos de ahí. Eso sí, se perderá la posibilidad de "ir de compras" y probarte ropa tú mismo y podrá ser más "probarte ropa de manera virtual".

XYZprinting inBloom Dress 3D Printed Outfit by Maurizio Pesce

No creo que esto haga desaparecer las tiendas tradicionales, porque seguro que seguirán existiendo, pero se abrirá más el negocio.

Otra consecuencia será también que en los distintos centros educativos aprenderán además a diseñar ropa para ser impresa en 3D, porque se hará de una manera distinta a como se hace ahora mismo.

¿Mejor o pero? Quién sabe. El tiempo nos lo dirá. Lo que es seguro es que será diferente.

Espacio maker cercano

En el reto 1 del MOOC "Cultura Maker en el Aula" se pide buscar un espacio maker cercano y conocerlo.

Benicia Makerspace workshop, Oct-2014 by Mitch Altman

Mi gran problema es que donde vivo y donde está mi centro de trabajo está muy lejos de cualquier espacio maker. Lo más parecido que podemos encontrarnos es el propio "espacio maker" del CEPA Sierra Norte. No es un espacio maker tal cual, pero es mi lugar de experimentación.

El CEPA Sierra Norte se encuentra en la sierra de Madrid, a unos 50 km de la capital. Es un centro comarcal que cubre 14 municipios; en 8 de ellos (Torrelaguna, La Cabarera, Lozoyuela, Bustarviejo, Navalafuente, El Berrueco, Venturada y Redueña) tenemos presencia con aulas de Iniciales y/o Secundaria, además de Español para Extranjeros, Enseñanzas "Abiertas" o Aula Mentor. Los municipios más grandes en los que tenemos presencia y donde se imparten Secundaria para Adultos (ESPA) y Enseñanzas "Abiertas" (Inglés, Informáticas y Programación, Robótica e Impresión 3D) son Torrelaguna (donde se encuentra la sede) y La Cabrera. Los otros pueblos en los que damos clase se imparte sobre todo Enseñanzas Iniciales.

Desde hace dos años, en el CEPA Sierra Norte, estamos apostando por las TIC adentrándonos en este nuevo movimiento (para mí) que es la cultura maker. Hemos empezado con arduino y hemos continuado con la impresión 3D. De hecho el curso pasado se compraron varios kits de robótica y una impresora 3D para poder trabajar este tipo de tecnología en clase.

Alumnos "cacharreando" con la robótica

Para empezar a "cacharrear" más este año hemos conseguido lanzar una nueva enseñanza en el CEPA llamada "Programación, Robótica e Impresión 3D" en la que hemos ido viendo durante el primer trimestre temas de programación (gracias a code.org y su curso avanzado de 20 días), este trimestre estamos ahora con robótica y terminaremos el trimestre con impresión 3D (diseño de piezas y también imprimiremos) y para el último trimestre haremos proyectos propios que quieran realizar los alumnos. Para seguir lo que vamos haciendo durante el curso, he creado un blog donde voy añadiendo poco a poco lo que vamos realizando cada día para que quede constancia y pueda ser de utilidad para años posteriores o para otras personas que quieran aprovechar la búsqueda que he ido haciendo poco a poco.

Así que la asignatura de "Programación, Robótica e Impresión 3D" este curso es un pequeño espacio maker donde los alumnos van a ir diseñando cosas. Por ahora ya han diseñado un semáforo y ahora van a realizar una casa inteligente en la que según sea la luminosidad ambiente o si alguien entra en ella, se enciendan las luces automáticamente.

Semáforo diseñado y programado por alumnos del CEPA

Además de esto, también el curso pasado creamos un evento que fue la "I Jornada de Programación, Robótica e Impresión 3D en Educación de Adultos", en la que hubo talleres (uno de robótica y otro de diseño 3D), hubo charlas y hubo un espacio maker donde mostraban los alumnos lo que habían diseñado con robótica, veíamos en funcionamiento una impresora 3D y podíamos practicar programación gracias a la hora del código. Fue un éxito.

Hemos participado tanto el año pasado con este en la semana de la programación y la semana de la robótica para intentar popularizar estas tecnologías entre nuestro alumnado y la gente de la zona.

Este año, para seguir trabajando en esta línea, vamos a participar como centro en la "I Feria de la Ciencia en Educación para adultos de Adultos" que se celebrará el 5 de abril en el CEPA El Escorial, donde expondremos los trabajos de robótica que realicen los alumnos y mostraremos cómo funciona una impresora 3D y habrá un espacio para practicar programación. Estáis todos invitados.

Esperemos que poco a poco vayamos configurando un espacio maker real y podamos seguir creciendo.

Más información en la página web del CEPA y en las redes sociales Facebook y Twitter.

Qué es la cultura maker

Antes de empezar con el reto 1, voy a señalar algunas de las cuestiones que se nos plantean y que podemos analizar. Se nos plantea que después de profundizar en los vídeos y enlaces vistos en el MOOC, escribamos una entrada en el blog en la que analicemos unos aspectos.

Logo de l'incubateur Média Maker by 22L93

¿Qué ideas resaltarías como más interesantes de los mismos?

 Lo que más me ha llamado la atención es el poder hacer en clase lo que los alumnos quieran construir, hasta donde les lleve su imaginación. Me ha parecido increíble la charla TED de Gerver Tulley donde explica cómo construyen los alumnos en clase, donde no se les pone límite a su imaginación, lo que hace que lleguen a diseñar auténticas maravillas.

También las lecturas que se adjuntan son muy interesantes para empezar a conocer qué es esto del movimiento maker. Los copio aquí porque me parece muy interesante poder tenerlos a mano:

• Web movimiento maker *: reúne infografías, sugerencias para proyectos y ejemplos sobre cultura maker en educación.
• A movement in the making *: publicación que aborda aspectos esenciales de la cultura maker, definición de maker, progresión, líneas a seguir, etc.
• The maker movement manifiesto *: fragmento de una publicación de Mark Hatch que presenta el “manifiesto maker”, 9 puntos clave sobre los que se fundamenta este movimiento.
• ¿Qué es el movimiento maker?: artículo que, además de describir el movimiento maker, plantea la cuestión de por qué hacer cosas físicas en la era digital.
• ¿Qué son los maker?: artículo en el que se resumen aspectos esenciales del movimiento maker.
• ¿En qué consiste el movimiento maker?: artículo sobre el movimiento maker que trata la evolución del mismo desde tres elementos clave.

* Contenido en inglés.

¿Qué aspectos, de los comentados, puedes reconocer en tu ocupación actual?, ¿cuáles crees que son más útiles para desenvolverse en la sociedad?

Maker Tools in Education by Sandra Schön

Yo, como profesor de Matemáticas y Tecnología de un CEPA (centro de adultos), veo muy útil el que los alumnos puedan construir sus propios aprendizajes. De hecho, la mejor manera de aprender es "hacer". Muchas veces nos quedamos en temas teóricos y con poca aplicación práctica, pero en cuanto ellos son capeces de diseñar sus propias ideas se implican más en el aprendizaje y les motiva.

Y sobre todo que ellos deben ser capaces también, no sólo de diseñar "electrónicamente" o con el ordenador, tienen que ponerlo en práctica en la realidad. Es una de las cosas que muchas veces cuesta: construir físicamente, pintar, decorar y dejarlo "bonito". Porque a la hora de la verdad, en la "vida real", tienen que crear cosas reales y no virtuales; sobre el papel todo es posible pero hay que hacerlo realidad y cuesta trabajo y hay que aprender a hacerlo.

En relación con la docencia, ¿qué consideras más destacable desde el punto de vista del profesorado?, ¿y del alumnado?

Lo que hay que señalar es que tanto los profesores como los alumnos tenemos que darnos cuenta que vamos a hacer las cosas de manera distinta.

Maker Ed Convening at the Crucible by Fabrice Florin

Para los profesores, debemos ser simples guías de su aprendizaje ayudándolos a conseguir sus metas y no impartiendo clases magistrales. Debemos buscar herramientas y tutoriales que puedan usar nuestros alumnos. Y, eso sería lo ideal, olvidarnos del currículo y pensar en el aprendizaje de lo que tienen que conseguir al terminar el proyecto, el curso o la enseñanza.

Los alumnos tienen que ser conscientes de que el aprendizaje corre a su cuenta, que no son los profesores los que dicen qué tienen que aprender. Ellos tienen que buscar la información y tienen que equivocarse; no pasa nada por equivocarse y que salga mal un proyecto, porque eso les hará crecer más y buscar mejorar en el próximo.

¿Qué elementos, situaciones o aspectos crees que ya están presentes hoy día en las aulas?

Kids Learning to control a toy robotic arm at Maker Faire 2016 by Don DeBold

Tenemos los espacios y tenemos recursos. Tenemos conocimientos y tenemos ideas. Y sobre todo tenemos valor y ganas de hacer cosas nuevas. El cambio tiene que surgir de nosotros mismos.

Lo que veo más difícil es cómo "luchar" contra el sistema que "nos hace" seguir por el camino fácil del libro de texto y los exámenes.

Hello world

Hola.

Empezamos un nuevo curso de formación y creamos un nuevo blog. Este curso que estoy haciendo es al MOOC INTEF1710 Cultura Maker en el Aula (#EduMakerMooc ).

Hacedores Makerspace by Becky Stern

Este curso va a ser apasionante para mí porque desde hace ya tiempo estoy deseando formarme más en la cultura maker. Todo ha sido siempre a base de trastear yo mismo, pero me gustaría darle un empujón.

Siempre me ha llamado la atención el poder conocer cómo funcionan las cosas, por qué algo hace tal cosa y no otra. Y por eso cuando conocí el software libre me enamoré de él, porque podía conocer por qué algo funcionaba así o por qué podía fallar o simplemente cómo alguien puede modificar lo existente para mejorarlo al máximo.

Y es por eso que todo el movimiento de hardware libre me ha apasionado de la misma manera. Cómo puedo yo diseñar algo y que funcione según mis requisitos y además de forma barata y con ayuda de la comunidad.

Ahora el siguiente paso es mezclar esto con el diseño de cualquier elemento, mecanismo o actuador para conseguir a partir de un "cacharro" viejo montar algo nuevo.

Deseando aprender y conocer con todos los participantes y profesores.