Diseño de una plataforma educativa modular para fomentar el interés académico hacia la robótica

• Autor: Ruiz Figueroa, Sebastian
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Pontificia Universidad Católica del Perú
• Repositorio: PUCP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/29639
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12404/29639
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Mecatrónica--Estudio y enseñanza (Superior); Robots--Diseño y construcción; Robótica en educación; Tecnología educativa; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

En las carreras universitarias, es común encontrar a alumnos que no se sientan a gusto con la carrera que estudian. Muchos de ellos sienten que no les motiva aprender conceptos teóricos y sienten haber perdido su tiempo. Mediante una encuesta rápida realizada a 35 alumnos de la carrera de mecatrónica en la PUCP, se corroboró que en efecto, aproximadamente el 50% de los alumnos no se siente motivado durante las clases. Así mismo, más del 50% de los alumnos dijo que de no perder el tiempo ya invertido, cambiarían de carrera. Si hubo algo en lo que la basta mayoría estuvo de acuerdo, fue en que más experiencias prácticas permitirían generar un mayor interés en carreras relacionadas con la robótica. El problema con las experiencias prácticas relacionadas con la robótica es la falta de conocimientos de estudiantes que recién empiezan la carrera. Muchos no tienen conocimiento en circuitos eléctricos, programación o mecánica alguna. Existen los llamados robots modulares, los cuales permiten participar de estas experiencias prácticas por medio de la simplificación del armado de un robot sin conocimiento previo en robótica. Sin embargo, muchos de estos robots o bien son muy costosos, como es el caso del Turtle bot, o no están especializados en el aprendizaje robótico, como es el caso de los Cubelets. De esta manera, nació la idea de REM bot, una plataforma robótica móvil de bajo costo, diseñada para brindar experiencias prácticas a alumnos de ingeniería interesados en aprender más sobre robótica. Este robot cuenta con 4 tipos de módulo, comenzando por el módulo principal al cual se le pueden acoplar diferentes tipos de configuración móvil (omnidireccional, diferencial, etc.). Otros tipos de módulo incluyen al módulo de control (encargado de conectar todos los diferentes módulos y detectar automáticamente el cambio), módulo de sensores (módulo que permite navegación autónoma por medio de un arreglo de sensores), y finalmente el módulo de actuadores (con un mecanismo de empuje de biela manivela). Al ser software de código abierto, el docente a cargo de la experiencia práctica puede decidir qué tanta libertad le da a sus estudiantes para configurar al robot. Por ejemplo, manteniéndolo simple con la configuración más básica, conectando el módulo principal y el de control, o algo más complejo involucrando un algoritmo de control y la conexión de los 4 tipos de módulo. De esta manera se pueden brindar experiencias prácticas a alumnos con diferentes niveles de conocimiento y así fomentar el interés en la robótica. Este trabajo incluye toda la etapa del diseño del robot, planos mecánicos, diseño de una interfaz gráfica para interactuar con el mismo, y algunas pruebas hechas en un prototipo parcialmente funcional del REM bot.