Diseño y construcción de un kit modular para dar soporte y fomentar prácticas de educación media en aplicaciones de robótica móvil
Este proyecto de grado presenta el diseño, construcción y evaluación del impacto educativo de un kit modular, que motiva el acceso a estudiantes de educación media, a una experiencia práctica, relacionada con uno de los campos más atractivos de la Ingeniería Electrónica: La robótica. Su objetivo con...
- Autores:
-
Díaz Bejarano, Laura Stephania
Peña Bernal, Maria Camila
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.usta.edu.co:11634/35553
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/35553
- Palabra clave:
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Robótica
Educación
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Este proyecto de grado presenta el diseño, construcción y evaluación del impacto educativo de un kit modular, que motiva el acceso a estudiantes de educación media, a una experiencia práctica, relacionada con uno de los campos más atractivos de la Ingeniería Electrónica: La robótica. Su objetivo consistió en despertar el interés de estudiantes de educación media por esta disciplina de manera tal que la pudieran tener en cuenta como una opción de estudios superiores. El kit modular contempló elementos como: un robot móvil armable, el manual de usuario, cuatro guías teóricas y prácticas junto con una aplicación de escritorio con información para el uso del kit. Además, se desarrollaron los procesos de: diseño e implementación de los sistemas electrónicos utilizados, la aplicación de pruebas de funcionamiento de los sistemas electrónicos, la elaboración de cada una de las piezas CAD que componen el cuerpo del robot, la redacción de las guías teóricas y prácticas al mismo tiempo con la programación del software de soporte para el uso del kit modular. La validación del Kit modular se produjo mediante pruebas técnicas, la realización de un taller y la aplicación de una encuesta la cual, a su vez, midió el efecto o impacto educativo del kit modular. Los hallazgos muestran que los circuitos para el funcionamiento electromecánico del kit modular cumplen con las especificaciones técnicas y de seguridad para su manipulación por no expertos ya que incluyó diodos de protección en los pines de alimentación, acompañados de conectores GP. Esto significa que el objetivo del proyecto se alcanzó y la metodología resultó adecuada para este propósito. |
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L. Sánchez, A. M. Reyes, D. Ortiz y F. Olarte, «El rol de la infraestructura tecnológica en relación con la brecha digital y la alfabetización digital en 100 instituciones educativas de Colombia,» Calidad en Educación, pp. 112-144, 2017. Semana, «¿Y dondé están los ingenieros?,» 15 Septiembre 2014. [En línea]. Available: https://www.semana.com/tecnologia/articulo/y-donde-estan-los-ingenieros/402945-3. El Tiempo, «Ingenieros en Colombia, de la mano con el progreso.,» 29 Abril 2018. [En línea]. Available: https://www.eltiempo.com/economia/sectores/ingenieros-en-colombia-de-la-mano-con-el-progreso-211366. S. G. MATIAS, «¿Están preparadas las aulas para las nuevas tecnologías?,» El tiempo, 22 Julio 2018. [En línea]. Available: https://www.eltiempo.com/vida/educacion/estudios-dan-un-balance-sobre-las-nuevas-tecnologias-en-las-aulas-246220. LEGO, «LEGO Education,» 27 Febrero 2019. [En línea]. Available: https://education.lego.com/en-us. L. 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Concepción, «rjconcepcion,» 19 Diciembre 2019. [En línea]. Available: https://www.rjconcepcion.com/podcast/tarjetas-de-desarrollo-episodio-8/. [Último acceso: 2021]. nodemcu, «github,» 01 02 2021. [En línea]. Available: https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware. [Último acceso: 11 04 2021]. NodeMCU Pinout Reference, «teachmemicro,» [En línea]. Available: https://www.teachmemicro.com/nodemcu-pinout/. [Último acceso: 11 04 2021]. Espressif, «ESP8266 DataSheet,» 2020. Arduino IDE, «Arduino,» 2021. [En línea]. Available: https://www.arduino.cc/en/software. Microsoft, «Visual Studio,» [En línea]. Available: https://visualstudio.microsoft.com/es/vs/community/. [Último acceso: 20 04 2021]. Microsoft, «Windows Forms Documentation,» [En línea]. Available: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/desktop/winforms/?view=netdesktop-5.0. [Último acceso: 20 04 2021]. G. J. S. J. S. Harold Abelson, Structure and Interpretation of Computer Programs, MIT Press, 1979. L. J. Aguilar, Fundamentos generales de programación, McGraw-Hill, 2013 . J. J. E. A. L. Jiménez, Fundamentos de Programación - Diagramas de flujo, Diagramas N-S, Pseudocódigo y Java, Alfaomega, 2014. C. E. L. R. L. R. C. S. Thomas H. Cormen, Introduction to Algorithms, The MIT Press, 1989. Jansen, BJ, «La interfaz gráfica de usuario: una introducción,» Boletín SIGCHI, vol. 30, nº 2, pp. 22-26, 1998. J. Torres, «Diseño asistido por ordenador,» [En línea]. Available: https://lsi2.ugr.es/~cad/teoria/Tema1/RESUMENTEMA1.PDF. On Semiconductor, «Alldatasheet,» [En línea]. Available: https://html.alldatasheet.com/html-pdf/641779/ONSEMI/1N4004/215/1/1N4004.html. [Último acceso: 19 05 2021]. D. Marrakchi, «Top 5 de recomendaciones de diseño de PCB que todo diseñador debe conocer,» Altium, 21 02 2017. [En línea]. Available: https://resources.altium.com/es/p/top-5-pcb-design-guidelines-every-pcb-designer-needs-know. [Último acceso: 20 05 2021]. «EasyEDA,» [En línea]. 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Universidad Santo Tomas .http://hdl.handle.net/11634/35553reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coEste proyecto de grado presenta el diseño, construcción y evaluación del impacto educativo de un kit modular, que motiva el acceso a estudiantes de educación media, a una experiencia práctica, relacionada con uno de los campos más atractivos de la Ingeniería Electrónica: La robótica. Su objetivo consistió en despertar el interés de estudiantes de educación media por esta disciplina de manera tal que la pudieran tener en cuenta como una opción de estudios superiores. El kit modular contempló elementos como: un robot móvil armable, el manual de usuario, cuatro guías teóricas y prácticas junto con una aplicación de escritorio con información para el uso del kit. Además, se desarrollaron los procesos de: diseño e implementación de los sistemas electrónicos utilizados, la aplicación de pruebas de funcionamiento de los sistemas electrónicos, la elaboración de cada una de las piezas CAD que componen el cuerpo del robot, la redacción de las guías teóricas y prácticas al mismo tiempo con la programación del software de soporte para el uso del kit modular. La validación del Kit modular se produjo mediante pruebas técnicas, la realización de un taller y la aplicación de una encuesta la cual, a su vez, midió el efecto o impacto educativo del kit modular. Los hallazgos muestran que los circuitos para el funcionamiento electromecánico del kit modular cumplen con las especificaciones técnicas y de seguridad para su manipulación por no expertos ya que incluyó diodos de protección en los pines de alimentación, acompañados de conectores GP. Esto significa que el objetivo del proyecto se alcanzó y la metodología resultó adecuada para este propósito.This degree project presents the design, construction, and evaluation of the educational impact of a modular kit that encourages high school students to access a practical experience related to one of the most attractive fields of Electronic Engineering: Robotics. The objective was to awaken the interest of high school students in this discipline in such a way that they could take it into account as an option for higher studies. The modular kit included elements as: a buildable mobile robot, the user manual, four theoretical and practical guides along with a desktop application with information for the use of the kit. In addition to this, the developed processes were the design and implementation of the electronic systems used, the application of performance tests of the electronic systems, the elaboration of each CAD parts that make up the robot body, the writing of the theoretical and practical guides at the same time with the programming of the support software for the use of the modular kit. The validation of the modular kit was produced through technical tests, the performance of a workshop and the application of a survey which, in turn, measured the educational effect or impact of the modular kit. The results show that the circuits for the electromechanical operation of the modular kit comply with the technical and safety specifications for their handling by non-experts since it included protection diodes in the power pins, accompanied by GP connectors. This means that the project objective was achieved, and the methodology was adequate for this purpose.Ingeniero Electronicohttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería ElectrónicaFacultad de Ingeniería ElectrónicaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y construcción de un kit modular para dar soporte y fomentar prácticas de educación media en aplicaciones de robótica móvilMiddle educationEducational kitEncourageRobóticaEducaciónSistemas electrónicosEducación MediaKit educativoIncentivarTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA BogotáL. Sánchez, A. M. Reyes, D. Ortiz y F. Olarte, «El rol de la infraestructura tecnológica en relación con la brecha digital y la alfabetización digital en 100 instituciones educativas de Colombia,» Calidad en Educación, pp. 112-144, 2017.Semana, «¿Y dondé están los ingenieros?,» 15 Septiembre 2014. [En línea]. Available: https://www.semana.com/tecnologia/articulo/y-donde-estan-los-ingenieros/402945-3.El Tiempo, «Ingenieros en Colombia, de la mano con el progreso.,» 29 Abril 2018. [En línea]. Available: https://www.eltiempo.com/economia/sectores/ingenieros-en-colombia-de-la-mano-con-el-progreso-211366.S. G. MATIAS, «¿Están preparadas las aulas para las nuevas tecnologías?,» El tiempo, 22 Julio 2018. [En línea]. Available: https://www.eltiempo.com/vida/educacion/estudios-dan-un-balance-sobre-las-nuevas-tecnologias-en-las-aulas-246220.LEGO, «LEGO Education,» 27 Febrero 2019. [En línea]. Available: https://education.lego.com/en-us.L. Pajuelo, «Programar con Acer CloudProfessor,» EDUCACIÓN 3.0, 12 Maro 2018. [En línea]. 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