Robot Kits (6 in 1 edu. solar kit)

Esta semana hemos jugado con un pequeño kit solar que adquirimos hace un par de semanas a través de Aliexpress.

El objetivo de este kit es aprender jugando, y entender cómo se genera electricidad a través de otra fuente de energía como es el sol:

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina. Wikipedia

Este kit está compuesto por una célula o placa solar, un pequeño motor electrónico, cables, piezas de plástico e instrucciones.

El precio de este kit en Alixpress varía de un vendedor a otro, en nuestro caso nos costó 2,65 euros. Hay que decir que la calidad de los materiales es acorde al precio y no deberíamos esperar mucho más de ellos. También hay que decir que al estar formado por piezas pequeñas y de poca calidad, no resultará fácil trabajar con ellas. Es puedo asegurar que el montaje del motor es el más complejo, el resto a priori no da muchos problemas.

Gracias a las instrucciones (tipo Lego, salvando las distancias), podemos realizar el montaje de las partes principales (motor y placa solar) y de los diferentes robots que comprende este kit (6 en total):

• Coche
• Lancha
• Avión
• Molino
• Avión giratorio
• Perro

A continuación podéis ver algunos vídeos:

La pila eléctrica

Esta semana hemos vuelto a cambiar de tarea y hemos estudiado el significado de pila eléctrica. En semanas anteriores explicamos cómo crear mi circuito electrónico , y aunque ya vimos el significado de pila y/o batería, no se llegó a profundizar en su funcionamiento.

Durante estos días hemos intentado mostrar a nuestra hija la existencia de las diferentes pilas eléctricas que el ser humano fabrica y utiliza a diario:

También le hemos explicado que todas las pilas tiene en común una cosa, su funcionamiento:

La pila es un sistema que permite obtener energía eléctrica a partir de un proceso químico. Este proceso está compuesto de dos semi-reacciones: oxidación y reducción. A medida que pasa el tiempo y se utiliza la pila como fuente de energía eléctrica (es decir, se conecta a un circuito electrónico), sus reactivo se van gastando. En el momento que la reacción química se para (o llega a un equilibrio), la batería nos deja de ser útil y decimos que se ha agotado o gastado.

Resumiendo, una pila convierte energía química en energía eléctrica. Toda pila tiene un polo positivo y un polo negativo, y debe conectarse correctamente a un circuito si queremos que funcione correctamente. 

Otra cosa que todas las pilas tienen en común es que son perjudiciales para el medio ambiente, ya que producen contaminantes químicos. Para hacernos una idea, una pila puede llegar a contaminar miles de litros de agua. 

Es por ello que es necesario depositarlas en un punto limpio, y no tirarlas directamente a la basura.

Una vez explicado esto hemos profundizado en la principales diferencias entre unas pilas y otras, es decir, en el significado de voltios y amperios.

El amperio es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Para poder obtener una corriente eléctrica mayor se pueden conectar en paralelo varias pilas (la corriente disponible sería la suma de la corriente máxima de cada una de las baterías conectadas. En este caso el voltaje se mantendría):

El voltio es la unidad de la tensión eléctrica, es decir, de la diferencia de potencial entre dos puntos. Para poder obtener una voltaje mayor se pueden conectar en serie varias pilas (el voltaje disponible sería la suma del voltaje de cada batería conectada. En este caso la corriente máxima disponible se mantendría):

Para entenderlo un poco mejor hemos realizado algunos ejercicios prácticos:

Los primeros pasos con mBot

Esta semana hemos hemos trabajado con un robot  de MakeBlock llamado mBot. Es un robot con hardware open-source, basado en el microcontrolador Arduino, y que se puede ampliar y modificar fácilmente con nuevas piezas y/o sensores. Posiblemente lo mejor de todo es que es compatible con  Scratch, lo que facilita su programación, sobre todo para aquellos que ya estén familiarizados con este tipo de entorno.

El robot  mBot viene totalmente desmontado:

Lo primero que tendremos que realizar será su montaje de acuerdo a las instrucciones, algo que no supondrá ningún problema incluso para los más pequeños.

Llama la atención que dentro de la caja podremos encontrar tornillos, tuercas, etc... de sobra por si perdemos alguna en algún momento.

Un vez montado procederemos a instalar en nuestro PC la aplicación mBlock. Esta aplicación es una adaptación de la versión de Scratch 2.0 para que podamos programar nuestro mBot.

El siguiente paso será conectar el robot a la aplicación de mBlock. En nuestro caso, al disponer del mBot modelo Bluetooth, hemos establecido la conexión a través de Bluetooth, para ello será necesario que el PC disponga de conectividad bluetooth. Hay que decir que también existe la posibilidad de conectar el robot al PC por cable USB (cable incluido dentro de la caja).

Una vez finalizado este paso ya podremos empezar a programar y enviar nuestros programas al robot para que los ejecute. Dentro de la aplicación mBlock encontraremos un apartado nuevo, respecto a la versión de Scratch, llamado Robots, donde encontraremos todos los bloques necesarios para poder utilizar los sensores, motores, etc.. del mBot. 

Si disponemos de la versión por defecto de mBot y no hemos comprado ningún sensor o motor adicional, los bloques que podremos utilizar son los siguientes:

Como podéis ver la mayoría de estos bloques son muy fáciles de usar, lo que permitirá comprobar rápidamente si hemos montado o no correctamente nuestro robot. En nuestro caso hemos decidido iluminar un led, emitir un sonido, medir distancia y mover los motores hacia adelante.

Para finalizar hemos realizado un pequeño ejercicio práctico:

"Programar mBot para que se mueva hacia adelante en caso de que sus sensores "sigue líneas" detecten una superficie blanca, en caso contrario deberá moverse hacia atrás y girar a la derecha en busca de una salida."

El programa que hemos realizado es el siguiente:

Una vez terminado nuestro programa hemos preparado el siguiente circuito:

Mediante cinta adhesiva negra realizamos un circulo alrededor de nuestro robot con el objetivo de que nunca logre escapar. 

A continuación podéis observar el resultado: