Robótica y Hardware

Introducción

La robótica tal y como la conocemos es el área de la ciencia que estudia el diseño, construcción y aplicabilidad de los robots. Es un área donde confluyen múltiples tópicos, lo que la hace ser una línea de investigación de interés, aplicable en muchos ámbitos del quehacer humano, y por lo tanto, su interés académico e industrial en distintos sectores, como, por ejemplo, el de IT, que crece cada día como ya comentamos en el árticulo Robótica y sus aplicaciones en el sector IT.

Dentro de los diferentes tipos de robots, encontramos la robótica móvil, sub-área que se dedica al estudio de los robots que pueden moverse con sus distintas configuraciones y aplicaciones, las cuales son amplias y puedes conocer más sobre ellas leyendo el artículo sobre Robótica móvil que publicamos anteriormente en el blog.

Los robots móviles son populares hoy en día, ya que son utilizados en aplicaciones para el hogar, como, por ejemplo, las aspiradoras inteligentes, hasta aplicaciones industriales o militares.

Al ser un área de tanto crecimiento, la robótica es una area de estudio y de enseñanza en todos los niveles educativos, ya sea a nivel de asignaturas, cursos, talleres, diplomados, posgrados, doctorados, debido a la alta demanda de personal calificado en esta área.

Robótica y educación

La robótica es un área donde confluyen diversos campos científicos, como se comentó anteriormente: STEAM, artes, letras, psicología, medicina, biología, entre otras, ya que los robots son utilizados en casi todos los campos del quehacer humano, al confluir tantas especialidades y tecnologías, la hace interesante como centro del aprendizaje y del desarrollo de distintas habilidades en los estudiantes de distintos niveles.

Para comenzar, la robótica es atractiva, estimula la creatividad, la innovación, promueve el trabajo en equipo y posibilita la realización de actividades interdisciplinarias en función de la resolución de problemas de distintos campos.

Ahora bien, hasta hace unos años se tenía la visión de que la robótica era exclusiva de los centros de investigación, pero con los años esto ha cambiado y encontramos experiencias desde la educación inicial hasta estudios superiores, fomentando el interés de los niños y jóvenes en la ciencia y promoviendo el pensamiento holístico y práctico.

Como sabemos, la robótica ha sido ampliamente difundida a través de los años en el cine y la televisión, a través de películas, series, cortometrajes, etc., que han llegado a ser parte de la cultura de la sociedad y se han convertido en objeto de culto. En ellas, se han mostrado adelantos tecnológicos que en el momento parecían fantásticos e imposibles y que con el paso de los años se llegaron a convertir en incluso cosas tan sencillas y comunes como juguetes. Esto hace que en la actualidad los robots sean aún un objeto motivador y de atracción para los niños, lo que hace que se conviertan en una oportunidad para la enseñanza de la ciencia.

Pero, ¿cómo podemos utilizar la robótica en la educación inicial?

Esta pregunta es interesante, porque nos hace pensar en temas como los recursos a esos niveles, la capacidad de los estudiantes, la formación de los educadores en esta área en particular, entre otros temas que, depende el contexto, nos pueden hacer creer que no es una buena estrategia, pero múltiples experiencias y estudios han demostrado lo contrario.

A nivel de educación inicial y básica se puede comenzar a utilizar la robótica para la enseñanza utilizando, desde experiencias tan simples como aprovechar temas como el reciclaje y la fabricación de sencillos artefactos que se pueden considerar robots para que el niño comience a involucrarse con ellos, hasta el uso de artefactos más complejos, de venta comercial que permiten construir robots desde edades tempranas, para esto también es importante que los espacios de investigación y de educación superior se involucren activamente llevando actividades a estos niveles educativos.

El uso de la robótica no necesariamente busca que los niños se interesen específicamente en el diseño y construcción de robots, sino que vivan experiencias educativas y de innovación que los involucren en áreas como las matemáticas, la física, la biología, la ingeniería, el arte, la lingüística, entre otras, básicamente busca motivar y despertar su interés por la investigación. La robótica también es una oportunidad para vivir experiencias lúdicas a nivel educativo, a través de distintas actividades que son juegos para los más pequeños. Se desarrollan habilidades tanto duras como blandas, que influyen en su formación y crecimiento, además en niveles como el bachillerato, permite que el estudiante aplique sus conocimientos en actividades prácticas y vea su aplicabilidad y uso en espacios reales.

Un modelo basado en robótica para formación investigativa de educación superior

Existen diversos estudios sobre modelos de enseñanza-aprendizaje que utilizan robótica como base para la formación académica a nivel de educación superior, en este artículo se comentará una experiencia propia del autor, con resultados favorables para la formación profesional de estudiantes de ingeniería.


El Laboratorio de Prototipos de la Universidad Nacional Experimental del Táchira, cuya principal línea de investigación es robótica, es una unidad de investigación donde confluyen distintos investigadores en áreas como mecánica, informática, electrónica, lo que permite la construcción de productos multidisciplinarios tanto a nivel de pregrado como a nivel de posgrado. Esto se presentó como una oportunidad única para incluir de forma transversal en la formación de estudiantes de diversas carreras de ingeniería la robótica como parte de su formación.

Para ello se comenzó un trabajo tomando como bases tres aspectos fundamentales de la ciencia: la creatividad, la curiosidad y el empirismo, tres aspectos claves en el desarrollo de una investigación, ya que todo parte de la curiosidad de la resolución de un problema de forma creativa y empírica. Partiendo de esto, se establecieron estrategias para atraer a estudiantes de los primeros semestres de la universidad, con conocimientos básicos, para que desarrollaran proyectos con el uso de herramientas lúdicas como LEGO® MindStorms, que les permitía jugar y a la vez aprender principios básicos de diseño mecánico y programación, temas que incluso eran ajenos para algunas de las carreras. Además, desarrollaban habilidades blandas tan importantes para el mundo actual como trabajo en equipo, toma de decisiones, valores, entre otras. En esta primera etapa los estudiantes presentaban sus proyectos fuera de la actividad académica formal, pero se comprobó que su rendimiento mejoró por las habilidades desarrolladas durante esta primera etapa.

Luego de esta primera etapa, se decidió comenzar a construir un modelo que permitiera darle formalidad dentro de la estructura académica, para ello se tomaron en cuenta dos aspectos: el pensum y la formalidad investigativa, de esta forma se podría crear una estructura que permitiera al estudiante insertarse en el campo de la investigación de manera formal. En esta etapa se estableció una estructura que involucraba lo siguiente:

• Ejecución de proyectos de robótica según las motivaciones personales de forma organizada y formal.
• Desarrollo de un producto al final del período académico.
• Trabajo en en la línea de investigación en robótica durante cierto tiempo, de forma tal de garantizar el aprendizaje.

Esta experiencia estructurada diço como resultado la consecución de productos académicos, como trabajos de grado, papers, productos de vinculación, prototipos, talleres, interacción con niveles de educación inicial y básica, experiencias de formación docentes, entre otras, que permitieron consolidar un modelo de formación basado en robótica.

Esta experiencia, que aún está activa, permitió mostrar los beneficios de utilizar un área como la robótica como eje en distintas etapas de la educación diferentes a niveles especializados como maestrías y doctorados o carreras de pre-grado enfocadas en el tema.

Conclusiones

La robótica educativa es un área rica en recursos para ser utilizados e incluidos en distintos aspectos del quehacer educativo actual. Además, en este artículo se trató desde el punto de su uso como estrategia de enseñanza-aprendizaje, pero existe otro enfoque, que es el uso de la tecnología dentro del aula, es decir, el uso de robots tutores, artefactos robóticos para la simulación de experiencias en campos como la medicina, laboratorios virtuales para experiencias telemáticas, entre otras, que en este mundo de la virtualidad post-pandemia, representan un avance importante y fundamental para el alcance de los objetivos académicos.