Ejercicios: Diseño y construcción de robots

La imagen muestra un robot educativo con ruedas, con sus partes numeradas. Identifica cada parte y explica qué función cumple dentro del robot (estructura, movimiento, control o percepción).

Nombra las partes básicas de un robot móvil sencillo e indica a qué elemento de un sistema de control (sensor, controlador o actuador) corresponde cada una.

El diagrama de flujo de la figura es el programa de un robot evita obstáculos. Describe con tus palabras el comportamiento completo del robot y razona qué haría si el sensor de distancia quedara tapado con cinta aislante.

Nombra tres tareas del mundo real que hoy realizan robots (limpieza del hogar, soldadura en fábricas, reparto en almacenes) y razona qué sensores necesita cada uno para su tarea.

Explica la diferencia entre un robot y una máquina automática sencilla como una lavadora: ¿qué capacidades hacen que un sistema «merezca» llamarse robot?

¿Qué es el chasis de un robot y qué cualidades debe reunir (ligero, rígido, con espacio para la electrónica)? Relaciónalo con materiales que conoces del taller.

Explica qué es un servomotor y en qué se diferencia de un motor de corriente continua normal. Pon un uso adecuado de cada uno dentro de un robot.

Muchos robots de dos ruedas motrices llevan una tercera rueda loca, sin motor. Explica para qué sirve y qué problema de apoyo y equilibrio resuelve.

Tu robot debe seguir una línea negra pintada sobre el suelo blanco del aula. Razona qué sensor necesita, dónde lo colocarías y qué debería hacer el programa cada vez que el sensor sale de la línea.

Un robot tiene dos ruedas motrices, una a cada lado. Explica qué debe hacer cada rueda (girar hacia delante, hacia atrás o parar) para que el robot avance recto, retroceda y gire sobre sí mismo a la derecha.

Ordena estos pasos para construir y programar un robot, y justifica el orden: cargar el programa en la placa, montar el chasis, probar y ajustar, conectar sensores y motores a la placa, definir qué debe hacer el robot.

Tu robot debe girar 90 grados con precisión usando sus dos ruedas. Explica por qué la orden «girar durante un segundo» no es fiable (batería, suelo, rozamiento) y qué información adicional mejoraría el giro.

Diseña el reparto de pesos de un robot móvil: dónde colocarías la batería (la pieza más pesada) y por qué su posición influye en la estabilidad y en la tracción de las ruedas motrices.

Un robot siguelíneas derrapa y sale disparado en las curvas cerradas. Propón dos mejoras, una mecánica y una de programa, y explica cómo actúa cada una.

Explica qué es calibrar un sensor y escribe un mini procedimiento para calibrar el sensor de luz de un robot en tu aula (qué dos lecturas de referencia tomar y cómo usarlas).

Un robot que evita obstáculos debe evitar también caerse por un escalón o unas escaleras. ¿Qué sensor le añadirías, dónde lo colocarías y con qué regla de programa?

Un robot avanza recto solo unos metros y luego se desvía poco a poco hacia la izquierda. Analiza al menos tres causas posibles (mecánicas, eléctricas o de programa) y explica qué prueba harías para descartar cada una.

Diseña un robot que reparta folletos por los pasillos del instituto: describe el chasis, los sensores, los actuadores y el algoritmo general de movimiento, y justifica cada elección pensando en el entorno real (gente, cruces, obstáculos).

Valora las ventajas e inconvenientes de programar el robot por bloques frente a un lenguaje textual, y razona en qué momento del aprendizaje conviene dar el salto al texto.

Diseña un robot que recoja pelotas de tenis por la pista del instituto: chasis, sensores, actuadores y algoritmo general de búsqueda y recogida. Señala las tres decisiones de diseño más críticas y justifícalas.

Un robot con un único sensor de distancia delantero se queda «atrapado» en las esquinas, oscilando entre dos paredes. Analiza por qué ocurre ese comportamiento y propón una mejora del algoritmo (guardar los últimos giros, introducir giros de distinto ángulo).

Compara tres configuraciones de locomoción para un robot: dos ruedas motrices con rueda loca, tracción a las cuatro ruedas y orugas. Valora terreno ideal, complejidad mecánica y consumo de cada una, y elige una para un robot de invernadero.

Diseña el «modo seguro» de un robot escolar: qué debe hacer el programa al detectar batería baja, obstáculo persistente o pérdida de comunicación. Escribe las reglas y razona por qué la seguridad va antes que la misión.

En una competición de robots escolares se discute si el robot debe ser totalmente autónomo o puede llevar teleoperación. Analiza las ventajas educativas y técnicas de cada opción y defiende una postura con argumentos.