Desarrollo de sistemas para la Educación de la Tecnología basados en Procesos Productivos, Robótica Y Energías No Convencionales

Cesar Osella, Adrián Salvatelli, Gabriel Gentiletti, Agustín Carpio
Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Entre Rios Ruben Piacentini
Instituto de Física de Rosario (Conicet Univ.Nac. de Rosario) y Observatorio Astronómico
Museo De Ciencias De Rosario, Argentina

 

Resumen

El presente trabajo describe el desarrollo de dispositivos y sistemas que demuestran a manera de ejemplo, y a nivel de prototipo el funcionamiento, las características básicas y las posibilidades de aplicación de tres áreas de conocimiento tecnológico de gran actualidad..

La primera de las áreas consideradas responde al contenido de Procesos Productivos, basándose en la modelización a nivel de maqueta, a escala reducida, de un proceso completo de una planta típica de productos en serie, tales como componentes electrónicos bebidas, alimentos, repuestos de automóviles, computadoras. Además esta área permite poner en practica ideas para resolver problemas que contienen productos líquidos a través de la utilización de bombas, válvulas, recipientes, así como para optimizar procesos industriales.

La segunda de las áreas incorpora la robótica desde una óptica eminentemente didáctica, mostrando la evolución del grado de complejidad desde dispositivos sencillos de un solo movimiento, hasta los más elaborados de 5 grados de libertad.

La tercer área considerada está relacionada con la utilización de energías no convencionales. Se desarrollan prototipos que permiten experimentar distintas formas de energías renovables (solar, eólica) y se considera el ahorro energía.

Se tiene particular atención al construir el proyecto de utilizar elementos y componentes disponibles en todo el país, tales como perfiles de aluminio utilizados en carpintería metálica, repuestos de computadoras, insumos de la industria, etc. Se trata de emplear materiales e instrumentos de relativo bajo costo y razonable calidad y rendimiento. También se busca encontrar usos pedagógicos a elementos u objetos que han sido diseñados para otras aplicaciones. Por ejemplo se usa para las aplicaciones de energía eólica, forzadores de aire que han sido diseñados como ventiladores para la computadoras; se modelizan cilindros hidráulicos mediante la utilización de jeringas descartables; tejidos de uso en cortinas, sirven para modelizar cintas transportadoras, etc. El presente proyecto se expandirá ampliando significativamente cada una de las líneas hasta aquí desarrolladas.

Se espera que los materiales a utilizar y las construcciones a llevar a cabo, puedan contener valores estéticos y de calidad, sin por ello significar un incremento sustancial en los costos.

1 - Introducción

El conocimiento tecnológico de nuestros días ha adquirido una sofisticación tal que requiere de un individuo desarrollado intelectualmente.

La visión de educar para el trabajo conlleva asumir el reto de superar la estrechez de miras de la actual educación para ampliar la capacidad de comprensión de conjunto, a la vez que cultivar las habilidades prácticas involucradas en el hacer, al tiempo que se conoce la razón de los porqués, que es la esencia de la tecnología en todas sus variadas definiciones. Este reto permite precisar los grandes objetivos de la educación en tecnología, dentro de la perspectiva de educar para el trabajo.

Asumimos que se trataría de formar:

1.- Un ciudadano alfabetizado tecnológicamente, es decir, un "usuario culto" de la tecnología.

2.- Los futuros innovadores de la tecnología.

Bajo estos supuestos, se trabajó en el desarrollo del presente proyecto, teniendo como eje central el de acercar al estudiante y al docente los elementos constituyentes y las herramientas que constituyen mas que un kit didáctico, una manera y un método de enseñanza.

Un proyecto tecnológico implica elaborar una representación del conjunto de la situación en la cual la tecnología se va a insertar y a la que va a estructurar. Se trata de una dimensión teórica y será forzosamente interdisciplinaria dado que hará falta considerar las diversas dimensiones que intervendrán. Así ya sea que se considere la aislación de una casa, las tecnologías de procreación asistidas o las biotecnologías agrícolas, será necesario tener en cuenta la física, la biología, la ética, la ecología, el derecho, la filosofía, la economía, la estética, etc.

Nada es mas ajeno a lo que se plantea (en ciertos enfoques reduccionistas) que un proyecto centrado únicamente en el hacer, nada mas alejado que lo que se plantea en una educación tecnológica centrada únicamente en <<practica>>. Será necesario ubicarse con referencia a una interpretación demasiado restringida de las tecnologías (a veces trasmitidas por los ingenieros y aun por los médicos) según la cual se trata únicamente de la construcción de aparatos materiales. Mas bien se enfoca una dimensión social, relacional y colectiva. El aprendizaje de las tecnologías no tiende a privilegiar una dimensión "manual" de la educación (aun cuando esta dimensión puede y debe estar presente). Se trata de un trabajo, intelectual de "modelización" por el cual el alumno elabora una representación intelectual de una situación, representación que se puede comunicar a otros, y que está ligada a la capacidad de saber- ubicarse (saber-hacer allí) con referencia a situaciones precisas. Esta aproximación debe atravesar rigurosamente el campo de las ciencias humanas, de los discursos ético-políticos y de las ciencias llamadas "duras".

Bajo estos supuestos, se ha hecho un análisis de algunos aspectos de la didáctica de las tecnologías, fundamentalmente centrado, entre otros, en las herramientas para su desarrollo en el aula. De la observación de las situaciones reales de las aulas, se nota una tendencia generalizada por el profesorado en ejercicio a repetir las prácticas empleadas en las áreas mas tradicionales como la física, la química etc. Es decir a la utilización de paquetes didácticos específicos diseñados exclusivamente para tal fin. Materiales que por su diseño especifico son garantía de éxito en las demostraciones de aula. Pero aquí es donde centramos uno de los tópicos de nuestra propuesta: Creemos que la modelizacion, representación, o demostración de soluciones puede ser llevada a cabo a trabes de la utilización de elementos comunes de la vida cotidiana, a los que el alumno y el profesor están relativamente familiarizados. Si bien se entiende que esta modalidad no es garantía de éxito desde el punto de vista del funcionamiento, se aprecia el valor procedimental que adquiere la metodología, ya que implica abordar también un contenido no explícito: la resignificacion de elementos que conceptualmente están aplicados en usos diversos. Por ejemplo, si el objeto de estudio tiene relación con los procesos productivos, en el que intervienen intercambio de masas liquidas, y la modelizacion de la solución propuesta implica el uso de válvulas manuales, el alumno la podrá desarrollar a través de un broche colocado sobre una tubuladura de látex, o bien encontrar la aplicación de una válvula manual que usualmente se utiliza en las peceras. Otro ejemplo de lo que acabamos de explicitar se podría plantear en el estudio de las energías renovables, donde al solución a un problema planteado se encontrara mediante la utilización de celdas fotovoltaicas. Existen el mercado numerosos productos, que incorporan celdas de esta naturaleza. Pero si se utiliza un kit didáctico especifico, en el que se se entregue una celda solar, entonces se pierde la oportunidad de que el alumno investigue en su medio, en su derredor, para descubrir otros significados a elementos ya asumidos. Indudablemente se corre el serio riesgo de perder la calculadora solar, o el juguete del hermano pero creemos, que es importante dejar librado a la imaginación de los alumnos, el origen y adaptación de elementos que están a su alrededor. Es decir que aquí lo que se busca no es sólo cumplir con el modelo (funciona o no funciona) sino también pensar en soluciones de implementacion. Esta idea en principio entendemos que enriquece el proceso de aprendizaje, a la vez que abre el panorama de posibles soluciones, sin circunscribir el modelo a materiales prediseñados. Creemos que así se ofrece un aporte al desarrollo de la creatividad del alumno.

Cuando el docente de Educación Tecnológica se encuentra frente a la tarea de planificar métodos y herramientas para abordar los contenidos referidos a Procesos Productivos y Automatización y Control mediante el Proyecto Tecnológico, habitualmente surge un fuerte condicionante. Se ha observado una fuerte dependencia en la planificación e instrumentación a partir de los recursos disponibles. Por otra parte, las experiencias concretas de aula observadas permiten establecer que, cuando se utilizan recursos didácticos preconcebidos tales como kits didácticos cerrados, las actividades tienden a ser repetitivas, cayendo en algunos casos en ausencia de creatividad

Otro aspecto importante a destacar esta relacionado con el origen y uso de los materiales a utilizar. Tradicionalmente se ha echado mano a recursos de muy bajo costo, asociando estos a elementos descartables, ya utilizados. Sin embargo, debido a la evolución de los mercados globales, hoy es posible obtener productos nuevos, que tradicionalmente tenían costos elevados, a precios bajos. Esto nos lleva a redefinir qué entendemos por materiales de bajo costo. Por ejemplo, hace algunos años un forzador pequeño de aire, se compraba en una ferretería, en ocasiones por encargo, y a un precio indudablemente inalcanzable para un docente y menos aun para un grupo de alumnos. Hoy es posible obtener un pequeño forzador de aire, nuevo, como repuesto de los que utilizan las computadoras personales, a un precio muy económico. Casos similares ocurren con los instrumentos de medición: un tester hace algunos años atrás, era un instrumento delicado, costoso e inalcanzable. Hoy, un tester con la precisión necesaria para ensayos del aula se puede conseguir a un precio inferior a un repuesto de hojas rayadas. Es decir, que, con algunas orientaciones esporádicas de los docentes, los alumnos pueden investigar el mercado disponible, conocer productos, crear soluciones, realizar adaptaciones, etc.

Lo anteriormente indicado no pretende establecer criterios absolutos , sino mas bien tender a una suerte de búsqueda continua de soluciones, que en principio pueden variar año a año, y de proyecto a proyecto.

2 - Descripción de los módulos

2.1 - Procesos productivos.

Es claro que todas las formas de la tecnología involucran operaciones de transporte, almacenamiento y/o transformación, ya sea de materiales, de energía y/o de información. También se reconoce que el desarrollo de proyectos tecnológicos continua siendo una estrategia didáctica central de integración de los diferentes contenidos de la ciencia y la tecnología, como una forma de estimular en los estudiantes una cultura del hacer, favoreciendo capacidades de trabajo en equipo y la superación de obstáculos. Y a su vez también se valora la importancia de un firme y acabado conocimiento de las ciencias básicas que forman el cuerpo de conocimientos mínimo, a partir del cual se instrumentan las soluciones tecnológicas.

Estas premisas permitieron identificar al contenido de procesos productivos, como uno de los mas ricos en materia de integración de conocimientos, no solo en aquellas áreas de conocimiento especifico, sino también en las de las denominadas tecnologías blandas. Las actividades de los proyectos tecnológicos, orientados en procesos productivos, a la vez de ser altamente motivadoras, permiten abordar contenidos procedimentales y actitudinales de gran valor.

La propuesta comienza con la estructuración de materiales que servirán de herramientas didácticas, simplemente como una idea generadora para despertar las capacidades individuales de los alumnos, para resolver problemas o situaciones futuras. El prototipo aquí planteado se diseña a partir de tres elementos básicos: Las estructuras, recipientes y elementos móviles, los materiales, y por último los dispositivos y elementos de control.

2.1.1 Las estructuras

En relación a las estructuras se encontró dentro de las diferentes posibilidades existentes en el mercado de conocimiento masivo, los perfiles de aluminio destinados a la carpintería metálica. La difusión que ha tenido esta técnica constructiva ha significado un desarrollo de gran variedad de perfiles, a un costo reducido. Además, es posible conseguir en el mercado formas, tamaños y calidades muy diversas que permiten establecer una variada combinación, de manera de permitir un abanico de posibilidades constructivas muy amplio, permitiendo la generación creativa de soluciones muy ingeniosas. A pesar de ello, se ha comprobado que con solamente tres tipos diferentes de perfiles es posible obtener una gama de soluciones muy flexibles.

Se ha construido un modelo de una cinta trasnportadora realizado con dos tipo de perfiles, los que le dan la estructura propiamente dicha a la cinta. A su vez, el mismo tipo sirve de base para el soporte de los elementos de control, con el agregado de rieles estándar utilizados en montajes eléctricos. Un perfil cerrado, sirve tanto para alojar elementos de control como para módulos de motor y reductor. Las fijaciones en se han concebido mediante mariposas que disminuyen la necesidad de herramientas. Además, estos perfiles permiten desarrollar aplicaciones para movimientos rectilíneos, los que, combinados con los desplazamientos espaciales del robot le brindan posibilidades muy amplias, como se explicará mas adelante. Los elementos móviles se han seleccionado siguiendo la filosofía indicada anteriormente, entre los dispositivos corrientes en el mercado, tales como roldanas de cortinas, correderas de aberturas, etc.. Para la simulación de correas de transmisión se han elegido sellos de neopreno utilizados como retenes. Los recipientes para los proyectos que involucran líquidos, a manera de depósitos, se han concebido a base de productos plásticos con tapa hermética desmontable de plástico, generalmente fabricados de polipropileno (PºPº) transparente. Se encuentran en el mercado gran variedad de estos, a precios muy accesibles. Para la conducción de líquidos se ha utilizado mangueras de PVC, similares a las utilizadas en la ventilación de peceras. Los accesorios de conexión entre ellas (colectores, derivaciones, tees, etc) se han realizado del mismo origen siendo todas las conexiones a presión y herméticas. En los casos necesarios, a los recipientes, se les practica un orificio en la parte inferior, que se vincula con un colector, obteniéndose una conexión segura y eficiente.

2.1.2 Los Materiales

Para el trabajo con sustancias sólidas, en relación a los procesos productivos, se han hecho ensayos con arroz, arena, granos, y cereales, obteniéndose excelentes resultados. En algunos casos, dependiendo del ángulo natural de reposo del sólido en cuestión, es necesario acondicionar las tolvas y elementos de conducción, a los efectos de obtener un buen desplazamiento y evitar acumulaciones. Las tolvas se han construido con partes de recipientes de gaseosa, a los que se les corta la parte superior. Para la alimentación de sólidos se ha concebido un alimentador muy simple construido a base de una Tee de polipropileno de 3/4" utilizada en instalaciones sanitarias. Con el eje vertical, se coloca la tolva sobre la derivación, siendo el orificio de la rosca muy similar al de la botellas de gaseosa. Si bien el encastre no es perfecto, la aplicación se encuentra satisfactoria para sus fines. En uno de los extremos se coloca un tapon ciego de PºPº al que se le practica un orificio de 13 mm aprox. En este orificio se aloja un pequeño vástago de aluminio, que es posicionado por un resorte antagónico. Así, cada vez que el vástago de aluminio se desplaza horizontalmente empuja una pequeña porción de sólido, graduando la alimentación en forma controlada. El movimiento alternativo se logra simplemente mediante una polea excéntrica montada sobre un eje de motor de bajas revoluciones.

De la misma manera se han generado diferentes soluciones, siempre utilizando elementos preexistentes, con algunas adaptaciones. No obstante, se ha tenido en cuenta siempre de cuidar los aspectos estéticos, y los que hacen a una buena terminación y acabado, ya que se considera estos conceptos como parte de los contenidos.

2.1.3 Dispositivos, sensores y actuadores

Junto con los contenidos relativos a los procesos productivos, se encuentran aquellos referidos a control y automatización. Una forma de abordar estos contenidos puede ser llevada cabo mediante la introducción de las actividades en forma manual, e ir graduadamente incorporando distintos grado de automatización, en los que el alumno va comprendiendo las ventajas de cada tipo de control.

En lo relativo a los actuadores, se eligieron motores con reductores epicicloidales de nylon ya incorporados. También pueden utilizarse motores de grabador, o juguetes, de 12V con adecuadas reducciones, de acuerdo a cada aplicación. En general se ha tratado de utilizar siempre la tensión de 12V ya que es posible encontrar muchos repuestos eléctricos de automóvil, que trabajan habitualmente con esta tensión. Así, por ejemplo para el bombeo de liquidos se seleccionaron bombas de lavaparabrisas, como electro válvulas, las utilizadas para comandar el suministro de combustible, y lámparas del mismo origen. Por su universalidad y difusión, en general, son repuestos de bajo costo.

Los elementos están concebidos para que en una primera etapa se puedan relacionar directamente entre si generando automatismos simples de primer orden.

Importancia de manejar sensores y actuadores - recepción y transmisión de datos

A medida que se va profundizando en el tipo y complejidad del problema a abordar, se ha previsto la utilización de una interfase vinculada a una computadora personal. Tanto el software como el hardware de la interfase se ha desarrollado íntegramente en la Fac. de Ingeniería. Este dispositivo, permite vincular varios elementos periféricos tales como sensores, actuadores, etc. entre sí y a un ordenador. Esta configuración posibilita trabajar los contenidos conceptuales y procedimentales correspondientes al área de Tecnología, con una gran riqueza de escenarios, y con muy buena optimización de recursos. También puede servir como material de apoyo en los cursos de organización y gestión, como así también a los de tecnologías de la comunicación.

Al haberse incluido los módulos de robótica y de energías renovables, se han construido algoritmos específicos. Se trato de llevar una propuesta, basada en la posibilidad de generar programas de articulación simples, en un lenguaje corriente. Se diseño una presentación en pantalla. Esto se apoya en el hecho que el estudiante en el ciclo polimodal, adquiere un mayor grado de abstracción, lo cual le permite conceptualizar los esquemas de conexionado a través de las representaciones mediante íconos. Actualmente se esta redefiniendo la noción sobre lo "analógico" y lo "digital", a los efectos de permitir una mejor comprensión. Este concepto, en general no muy bien definido por el profesorado en ejercicio, constituye un paso decisivo para la interpretación de la actual revolución tecnológica.

La forma de programación del controlador, ha evolucionado pasando de una programación secuencial, de la forma de pseudocódigos, a una forma estructurada orientada a objetos, lo que facilita la tarea de la programación robótica. Se modificaron algoritmos para aumentar la eficiencia en cuanto a velocidad de procesamiento se refiere. Se encuentra avanzado un esquema de definición de variables, en una modalidad innovadora. Esto significa que, en la interface se puedan generar programas de una manera tal que las variables, comandos, etc., se definan a partir de la estructura de un problema dado. Esta modalidad de programación, permitiría, en caso de concluirse satisfactoriamente, que el planteo sintáctico de un determinado problema constituya el árbol de solución, donde los verbos sean las acciones a llevar cabo por el programa (detener, encender, medir, levantar, etc.), los sustantivos, identifican a sensores y activadores (enmascarados a través de las variables propias del problema), (temperatura, posición, velocidad, etc.), los adjetivos pueden identificarse con parámetros comparativos lógicos (alto: más alto que, rápido: más rápido que, brillante: más brillante que, o menos brillante que.). Estas posibilidades se seguirán trabajando y verificando la universalidad de la modalidad propuesta, a base de planteo de problemas concretos.

Se incluyeron algunos algoritmos para conexión vía Internet. Todos los datos que se obtienen se almacenan en formato texto, lo que posibilita ser enviado a programas de planillas de cálculos, procesadores de textos, etc.

Se introdujo una modalidad de gráfico para las variables que posibilita seguir la evolución de cada uno de los parámetros, tanto de entrada como de salida, con ajuste de la escala de tiempos muy amplia, lo cual permite analizar en forma instantánea e histórica variables de evolución lenta y rápida (hasta 20 mseg). Este tipo de gráficos, que pueden ser utilizados por el docente, tanto en la planificación de actividades especificas del área de tecnología, como también en otras áreas, tales como física, matemática, química, etc.

Se le ha dado al modo de graficación la posibilidad de guardar en memoria los datos obtenidos, para permitir realizar evaluaciones y comparaciones entre diferentes tipos de respuesta y evolución. Además, este tipo de registro brinda la posibilidad de realizar los ajustes de eventos, ya que posibilita la adquisición de datos on-line.

2.2 Módulo de Energías Renovables.

Se analizaron los conceptos básicos que deben tener los alumnos para comprender la captación y el aprovechamiento de la energía solar y otras fuentes renovables de energía y así poder interpretar como funcionan los distintos sistemas tecnológicos que utilizan estas fuentes energéticas. Se concluyó que dichos conceptos debían ser los siguientes:

- Conocimiento del Sol como fuente de energía

Ubicación en el espacio. Experimento: determinación de los ángulos de altura solar y azimut. Determinación del recorrido aparente del Sol en el cielo y ubicación de los puntos cardinales.

Variación a lo largo del día y del año. Experimento: ubicación más apropiada de los colectores solares respecto del plano horizontal. Verificación del riesgo de exposición al Sol a través de la sombra proyectada.

- Distintas formas de captar la energía solar

* Captación térmica: Colectores planos de flujo de aire. Experimento práctico: combinación serie y paralelo con medición de temperatura. Concentradores de diferentes tipos. Experimento: uso de refractores tipo lupa, reflectores de caras facetadas, parabólicos, etc.

* Captación fotovoltaica: Celdas fotovoltaicas. Experimento: combinación serie y paralelo con mediciones eléctricas.

 

- Conocimiento del calor y la electricidad y la forma en que se transportan

* Calor o energía térmica por conducción y convección (que requiere materia)

* Calor o energía térmica por radiación (que requiere sólo radiación electromagnética)

* Electricidad que fluye a través de cables y resistencias. Experimento: construcción y medición de circuitos serie y paralelo

- Conocimiento de la energía eólica a través del aire en movimiento

* Aire en movimiento (viento) y forma medir su velocidad y contenido energético.

Luego de adquiridos estos conocimientos básicos, se realizarán experimentos con dispositivos que aprovechen las distintas fuentes de energía, a saber:

Vivienda solar y con ahorro de energía. Experimento práctico: armado y desarmado de la vivienda en relación al aprovechamiento solar y al ahorro.

Invernadero/secadero solar. Experimento: medición de la temperatura en el invernadero y uso para producción de plantines. Empleo del módulo como secador de frutas.

Calefón solar. Experimento: medición de la temperatura del agua entrante y saliente.

Cocina solar. Experimento: medición del calor solar ingresante y del calor aprovechado.

Molino de viento. Experimento: medición de la velocidad del aire y de la energía eólica. Ventilador con alimentación fotovoltaica. Experimento: instalación en la vivienda y verificación de su funcionamiento.

- Distintas formas de lograr un ahorro de energía

En la iluminación. Experimento práctico: comparación del consumo de energía eléctrica de distintas fuentes de iluminación (lámparas y tubos).

En la vivienda. Experimento: aislación de la vivienda para reducir las pérdidas de calor en invierno y evitar el ingreso de calor excesivo en verano.

Comienzo de la selección de materiales y componentes y de la construcción de módulos

- Selección de materiales

Se seleccionaron los materiales más apropiados pero que al mismo tiempo cumplan con la premisa básica del proyecto que es la de conseguir dichos materiales en los comercios de acceso público y cuyo costo sea accesible. Por ejemplo, si bien los colectores solares más eficientes se construyen de cobre, se propone a los alumnos construirlos de aluminio, acero, latón, etc y ver en cuanto difiere la eficiencia de los distintos elementos. Se propone además el empleo de materiales aprovechables de elementos de uso corriente, tales como la construcción de colectores solares con el empleo del material recuperado de latas de alimentos, gaseosas, etc.

- Construcción de módulos

Se inició la construcción de los siguientes módulos a escala de prototipo:

*Colectores solares a flujo de aire con distintos materiales (convencionales y reciclado)

* Concentradores solares

* Vivienda solar

*Medidor fotovoltaico de energía solar

*Ubicación del sol en el espacio y el tiempo

*Calor por radiación

Es de destacar, que al finalizar el proyecto, se dispondrá de instrumentos y herramientas para que los alumnos puedan construir y medir los equipos, tales como herramientas apropiadas, medidores de las cantidades básicas: temperatura y radiación solar, ya sea en forma autónoma o bien utilizando la interfase.

Se analizaron además las ideas fundamentales que deben ser desarrolladas relacionando las distintas líneas del Proyecto: Procesos productivos, Robótica y Energías Renovables y Ahorro Energético.

Se formularon las siguientes premisas:

- máximo aprovechamiento del software para el control y la toma de datos de los diferentes experimentos tecnológicos.

- descripción de la interfase en base a sus propiedades físicas (componentes, sensores con o sin alimentación), dejando que el docente desarrolle con posterioridad la parte correspondiente a señales "analógicas" y "digitales".

- cálculos de la "eficiencia" (energética, de producción, etc.) y de la "relación costo/ beneficio" y propuestas de su optimización, en todos los casos que sea posible.

- posibilidad de aplicar a la vida real los conceptos e ideas sugeridos por los experimentos (uso de las energías renovables y aplicación del ahorro energético en la vivienda, el comercio, la industria; empleo de la robótica para mejorar procesos, aumento de la eficiencia en el empleo de vehículos, etc)

2.3 Modulo robot

Para comprender el funcionamiento del controlador, este se puede dividir en cuatro etapas: una de comunicación con la PC, una de procesamiento central, una etapa de potencia y por último una de alimentación la que esta dividida en una de potencia y una de lógica.

Se realizaron las pruebas de interconexión con el controlador robótico, lográndose los movimientos sumamente satisfactorios. La programación implementada y la velocidad de respuesta han arrojado muy buenos resultados .

Para dotar al brazo manipulador de una mínima capacidad de orientación de su efector final (En este caso, la garra prensil), se le agrega un grado de libertad utilizando un "Servo motor". Se utiliza este tipo de motores debido a su bajo peso, pequeño tamaño y adecuado torque, que lo hacen una excelente opción para esta aplicación.

Diseño e implementación de una garra prensil: ésta fue completamente diseñada y desarrollada por la Fac. de Ingeniería de la UNER. La misma consiste en dos dedos articulados por paralelogramos los cuales reciben la fuerza de presión de un par de resortes. Estos determinan la fuerza máxima de prensión sobre los objetos manipulados. Se han verificado la posibilidad de objetos, que serán utilizados en el tratamiento de los contenidos de Procesos Productivos. La apertura de la garra se lleva a cabo accionando un motor de corriente continua.

3. Conclusiones

Existe una buena adaptación, entre los componentes seleccionados originalmente para los montajes mecánicos, tales como perfiles de aluminio, soportes, estructuras, correas, etc. con las experiencias y actividades diseñadas a través del modulo de energías renovables, y el robot. Todas las propuestas pedagógicas, pueden ser tratadas con suficiencia por el software.

Los principales beneficiarios de estas propuestas, se encuentran principalmente entre los docentes y alumnos de Nivel Polimodal, en el área de Educación Tecnológica.. También fuera de este marco académico están los usuarios aficionados a la informática, de todas las edades, que encuentren en la idea propuesta como el medio que les permite interactuar una PC con el exterior, tanto para entradas como salidas ya sea en aplicaciones domésticas y cotidianas, como aquellas otras más elaboradas. Indudablemente que esta modalidad busca motivar también a jóvenes talentosos, ya que la potencialidad de la herramienta propuesta no se agota en un simple manual de instrucciones, sino que muy por el contrario favorece la creatividad, con elementos de la vida real. Así mismo, por ser una serie de ideas que se pueden construir en forma gradual, y a través de elementos de uso cotidiano, se permite el desarrollo de problemas de índole regional. Es importante destacar que la propuesta, al no ser cerrada puede tener finales abiertos.

Colaboradores:

Ing. Oscar Achilli Facultad de Ingeniería UNER

Sr. Pablo Garcia Observatorio Astronómico de Rosario

Sr. Walter Giménez Observatorio Astronómico de Rosario

Ing. Cesar Martínez Facultad de Ingeniería UNER

Sr. Dario Orue Facultad de Ingeniería UNER

Ing. Daniel Paladino Facultad de Ingeniería UNER

Sr. Jose Poma Instituto de Física de Rosario CONICET UNR

Ing. Gustavo Romero Facultad de Ingeniería UNER

Bibliografía:

DOVAL, L. y GAY A.: Tecnología. Prociencia CONICET, 1995.

FIERRO, M.: Ministerio de Cultura y Educación de la Nación. La selección y el uso de materiales para el aprendizaje de los CBC, 1997.

RODRIGUEZ DE FRAGA, A.: Educación tecnológica. Espacio en el aula. AIQUE, Cuarta edición.

LAYTON D.: Innovations in Science and Technology Education. UNESCO, 1992.

FOUREZ G. Alfabetización Científica y Tecnológica

The Industrial Physicist. Revista de la American Physical Society