CONCURSO ROBÓTICA CATEGORÍA: CREA TU PROPIO ROBOT El objetivo de la categoría “Crea tu propio robot” es ofrecer a los participantes una experiencia de aprendizaje en la que desarrollen su creatividad e innovación para la solución de un problema real, aplicando los principios de robótica y programación, que les permitirá además desarrollar sus habilidades de investigación. Aspectos que se deben considerar para participar en esta categoría: • • Tener un conocimiento básico de electrónica y su funcionamiento. Esto les ayudará a comprender los diferentes componentes de un robot y cómo funcionan juntos. Considerar las partes básicas que debe comprender el robot: o o o o o o o o • • • Microcontrolador: Cerebro del robot para controlar a los demás componentes y tomar decisiones basadas en las entradas de los sensores. Por ejemplo, microcontrolador Arduino, Raspberry y PIC. Sensores: Para recopilar información sobre el entorno, como motores y servos. Ejemplo, sensores infrarrojos, ultrasónicos y acelerómetros Actuadores: Para mover el robot y realizar tareas. Fuente de alimentación. Para proporcionar electricidad al robot. Ejemplo, baterías, bancos de energía y paneles solares. Chasis. Es el marco o base del robot. Se puede armar con diferentes materiales como plástico, metal o madera. Ruedas u orugas: Para mover el robot. Conectores: Para conectar a los diferentes componentes del robot. Opcionales: Se pueden incluir piezas adicionales como cámaras, bocinas u otros actuadores para darle al robot una mayor funcionalidad. Tener conocimientos básicos de programación, principalmente en Python, ya que la mayoría de los robots requieren cierto nivel de codificación para funcionar. Seleccionar uno de los cinco tipos de robot que se presentan en este documento y un contexto de aplicación. Establecer objetivos realistas para su robot. Construir un robot puede ser un proceso complejo, por lo que es importante comenzar con algo simple. Los cinco tipos de robots que se pueden seleccionar junto con sus contextos de aplicación son los siguientes: Tipo 1: Robots Autónomos para: • • • • Minimizar la exposición de los trabajadores a situaciones peligrosas como productos químicos tóxicos, espacios adecuados o maquinaria pesada. Automatizar varios procesos industriales. Analizar el entorno inmediato y navegar de forma independiente, utilizando sensores, inteligencia artificial y visión por computadora. Monitorear los niveles de existencia, automatizar el manejo de materiales y transportar alimentos. Tipo 2: Robots de seguridad para: • • • • • Defensa personal. Seguridad nacional. Reconocer zonas de riesgo. Siniestros naturales. Cuidados intensivos relacionados con la salud. Tipo 3: Robots humanoides para: • • • Interactuar con humanos con problemas de salud, educación y seguridad personal. Ayudar a los trabajadores en entornos peligrosos. Automatizar tareas para ahorrar costos y mejorar la productividad. Tipo 4: Vehículos automatizados para: • Transportar materiales en almacenes, centros de distribución e instalaciones de fabricación, donde exista la combinación de software y un sistema de navegación basado en sensores a través de una ruta predecible y movimiento seguro. Tipo 5: Robots como asistentes para: • • Detectar y procesar información sensorial e interactuar con humanos, utilizando sensores y algoritmos inteligentes. Minimizar la dependencia física de las personas con discapacidad de sus cuidadores y mejorar su calidad de vida. ETAPAS DE SELECCIÓN “CREA TU PROPIO ROBOT” Este concurso consta de 2 etapas previas que servirán para seleccionar los proyectos finalistas que se presentarán en la etapa presencial. Etapa 1: Valor total 20 puntos. Fecha límite de entrega: 26 de enero Investigación del problema Etapa 2: Valor total 80 puntos. Fecha límite de entrega:16 de febrero Diseño Desarrollo o programación Evaluación ETAPA 1 INVESTIGACIÓN. VALOR (20 PUNTOS) En esta etapa se debe identificar y describir un problema real y de qué forma se propone solucionarlo mediante uno de los tipos de robot, de acuerdo con su contexto de aplicación. INVESTIGACIÓN (20 PUNTOS) Enviar un documento en formato PDF que cumpla con las siguientes características: 1. 2. 3. 4. Portada (1) Introducción (5) Planteamiento del problema y solución propuesta (10) Referencias Bibliográficas en formato APA (4) Los indicadores para cada sección son los siguientes PORTADA La portada debe incluir lo siguiente: • • • • • Título del proyecto Nombre del equipo y de los integrantes del mismo Nombre y logotipo de la institución Sección escolar (secundaria/ bachillerato) Fecha de entrega INTRODUCCIÓN La introducción debe presentarse en una página e incluir lo siguiente: • • • • Descripción del problema a resolver Descripción del tipo de robot y contexto de aplicación Impacto del problema en el contexto donde se presenta Importancia de la solución PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y SOLUCIÓN PROPUESTA En el planteamiento del problema y solución propuesta se debe incluir lo siguiente: • • Descripción del problema o El propuesta debe ser innovadora, es decir, no debe existir una solución al problema detectado o las soluciones existentes no son viables o no han logrado resolverlo de manera exitosa o Los problemas deben ser reales, es decir, existe una necesidad que afecta su entorno y requiere resolverse o Deben corresponder al contexto de aplicación del tipo de robot seleccionado Descripción de la solución propuesta o La solución debe resolver el problema planteado o La solución debe integrar la robotización de tareas o La solución debe poderse implementar para validar su efectividad en un contexto real, aplicable al tipo de robot seleccionado Formato de entrega • • • El documento debe entregarse en un archivo PDF La información debe ser de autoría propia Ilustrar la investigación con imágenes que ejemplifiquen el problema a resolver • • No debe tener faltas de ortografía El número de páginas del proyecto no debe ser mayor a 5 cuartillas, sin incluir la portada. REFERENCIAS DE CONSULTA Y/O BIBLIOGRAFÍA • • • • • Presentar al menos tres fuentes de información Las fuentes de información deben ser actuales y de instituciones reconocidas en el campo Las fuentes de consulta deberán tener una vigencia no mayor de 5 años Referenciar las fuentes de información consultadas incluyendo imágenes Presentar la bibliografía en formato APA ETAPA 2 DISEÑO, PROGRAMACIÓN Y EVALUACIÓN (80 PUNTOS) Los indicadores de evaluación para esta etapa son los siguientes: DISEÑO (40 PUNTOS) En esta etapa se debe entregar una descripción con imágenes del diseño del escenario, relacionado con el problema a resolver y del diseño del robot en las que se indique lo siguiente: Escenario (valor 5 puntos) o o o Describir y señalar, los elementos que conforman al escenario y los espacios que representan el problema y la solución Las dimensiones del escenario. Se puede construir o utilizar un escenario con dimensiones máximas de 1.22 m x 2.44 m. NOTA: Estas dimensiones son las que tendrá el escenario en el que harán su demostración cada uno de los equipos finalistas en la etapa presencial. Se sugiere utilizar las mismas medidas con la finalidad de que no tengan que viajar con un escenario y solamente lleven al robot y los elementos que ejemplifiquen la solución del reto a resolver. Diseño del robot (valor 20 puntos) En esta etapa se deben describir e incluir imágenes de los siguientes aspectos, independientemente del tipo de robot y contexto de aplicación seleccionados en la etapa de investigación. Importante: En caso de llegar a la etapa presencial, estos puntos serán validados durante la misma. • • • • • El tipo de armado o Humanoide o Vehículo con ruedas o Vehículo con orugas o Insectoides (más de 3 patas) o Brazo industrial robotizado Base o Cerebro o Motores o actuadores o Elementos de movimiento (ruedas, orugas o patas) o Sensores Sistema de articulaciones o Grados de libertad o Periféricos de control (gripper o elementos de agarre) Sistema de control o Autónomo o Teleoperado o Autónomo y Teleoperado Elementos de creación propia se refiere a las piezas que fueron elaboradas por los alumnos y no pertenecen a ningún robot comercial como LEGO, VEX o Makeblock • Creatividad en el armado del Robot (valor 15 puntos) • Los criterios a evaluar son los siguientes. o Los tres elementos (base, sistema de articulaciones y sistema de control) que conforman al robot son piezas de creación propia* (15 puntos) o El robot fue creado con 2 elementos (Base, Sistema de articulaciones y/o Sistema de control) de creación propia (10 puntos) o El robot fue creado con 1 elemento (Base, Sistema de articulaciones y/o Sistema de control) de creación propia (5 puntos) o Los 3 elementos (Base, Sistema de articulaciones y Sistema de control) que conforman al robot NO son de creación propia (0 puntos) PROGRAMACIÓN (25 PUNTOS) • Programación (25 PUNTOS) o La solución debe programarse en lenguaje Python para integrar elementos de Inteligencia Artificial como reconocimiento de patrones o formas (ej. visión artificial) o La programación debe de ser de autoría propia o Incluir una imagen de la programación en una dispositiva EVALUACIÓN (12 PUNTOS) En esta etapa se deberá́ entregar un video con la siguiente información y características. Este video debe ser parte del archivo o presentación de la segunda etapa. El video debe incluir tres secciones: • • • Introducción: (5 PUNTOS) • Descripción del problema a resolver • Justificación del tipo de robot, contexto de aplicación y solución al problema • Descripción de cada uno de los elementos que conforman el escenario Explicación de la programación (5 PUNTOS) • Describir el número de pruebas antes de lograr el resultado final. • Explicar la programación final que solucionó el problema. Mensaje final (2 PUNTOS) • Aprendizajes y problemas durante el proceso • Experiencia y opinión de la participación en la categoría Crea tu propio robot • Formato de entrega: (3 PUNTOS) El formato en el que se debe entregar todas las evidencias de esta segunda etapa (diseño, programación y evaluación) es el siguiente: o o o o o o o o o o o o El formato del documento puede ser PDF o PPT Portada con el nombre del proyecto Incluir el nombre del equipo y de los alumnos que lo conforman, sección escolar, nombre del colegio Fecha Extensión máxima 8 páginas o 15 dispositivas (sin incluir portada) Realizar el video en un software de edición de video y audio Duración máxima: 5 minutos Tamaño: 90 MB Resolución 1280 x 720 Formato Mp4 Se tomará en cuenta la calidad del audio y de las imágenes. Se sugiere embeber el video en la presentación o archivo PDF, de lo contrario asegurarse que se otorgan todos los permisos para poderlo ver. ETAPA FINAL DE LA CATEGORIA DE CREA TU ROBOT Esta etapa se llevará a cabo de manera presencial durante el Premio Lidera y participarán los proyectos que hayan sido previamente seleccionados considerando las calificaciones obtenidas en las etapas de: • Investigación • Diseño, desarrollo o programación y evaluación Para esta presentación se debe considerar un tiempo de (30 min) distribuido de la siguiente manera: Preparación del escenario (5 min) • En este tiempo cada equipo deberá colocar en el escenario los elementos del problema a resolver, así como preparar la computadora para proyectar en caso de requerir alguna presentación Presentación del robot y solución del reto (15 min) • Valor: 80% En este tiempo cada equipo deberá describir el problema, diseño de su robot y demostrar la manera en que resuelve el reto. Los puntos por evaluar son: • • • Investigación del problema: descripción del problema, pertinencia, relevancia, impacto, profundidad, consulta de fuentes confiables, referencias, citación conforme a APA 7ª edición (escala 1-20) Diseño de la solución: funcionalidad, viabilidad, sustentabilidad, portabilidad y escalabilidad. Presentar la solución en no más de 3 minutos (escala 1- 30) Programación. Estabilidad del robot. Uso de los elementos del escenario (escala 1-30) Respuestas a las preguntas del jurado (10 min) • Valor: 20% • En esta etapa cada equipo deberá responder las preguntas del jurado quiénes, a su criterio y de acuerdo con su experiencia, determinarán si las preguntas fueron respondidas correctamente. Su fallo será inapelable. En este punto se evaluará lo siguiente: • • • • • Claridad de expresión Dominio del tema Participación equilibrada de todos los integrantes del equipo Seguridad para exponer Coherencia, congruencia y pertinencia de las respuestas
