Robótica para niños, maestros y padres de familia

Propiedades nutricionales y medicinales de los hongos comestibles • La robótica y su impacto en la sociedad • La investigación en las ciencias de la computación

Núm. 5

Directorio Dr. José Enrique Barradas Guevara Director General del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla Dr. Benito Ramírez Valverde Dr. Eduardo Mendoza Torres Dr. Gregorio Hernández Cocoletzi Consejo Editorial Dr. Gerardo Francisco Torres del Castillo Dr. José de Jesús Pérez Romero Dr. José Luis Carrillo Estrada Dr. Jenaro Reyes Matamoros Dr. Umapada Pal Dr. Jaime Eduardo Estay Reyno M.C. Germán Sánchez Daza Dr. Nestor Estrella Chulim Dra. Griselda Corro Hernández Dr. Mario García Carrasco Comité Editorial L.C.C. Graciela Juárez García Editora

año 4 • Primer Semestre 2010

4

Editorial

Verónica Uriega Manrrique

Artículos de Divulgación 5

Saberes Compartidos es una revista de la comunidad académica y de investigación del Estado de Puebla, coordinada por el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Puebla. 29 Sur 718, Col. La Paz, CP. 72160 Puebla, Pue. Tel/Fax: 01(222)249 76 22 / 231 58 07. www.concytep.pue.gob.mx ISSN (en trámite) Los artículos publicados son responsabilidad de él o los autores.

Propiedades nutricionales y medicinales de los hongos comestibles

Beatriz Pérez Armendáriz / Yésica Mayett Moreno/ Daniel Martínez Carrera

12

Ciencia sobre Ruedas: El Tráiler de la Ciencia

Raúl Mújica García / Eugenio Ledezma Rascón Agustín Márquez Limón / Mario López Medina José Ramón Valdés Parra / Abraham Luna Castellanos Miguel Ángel Méndez Rojas / Daniel Mocencahua Mora

19

La robótica y su impacto en la sociedad

Fernando Reyes Cortés / Jaime Cid Monjaraz

28

Robótica para niños, maestros y padres de familia Daniel Mocencahua Mora

34

Adherencia al tratamiento médico

Gonzalo Pérez Chávez / Pamela Munguía Realpozo Renán Sánchez Porras / Mario García Carrasco

Artículos de Investigación y Enseñanza

Lic. Gabriela Patricia Flores Ancona Corrección de Estilo El Errante Editor S.A. de C.V. Diseño y Formación Editorial

Sumario

40

La Investigación en las Ciencias de la Computación Mario Rossainz López

48

Estudio de impacto ambiental en el bosque para evitar su sobre explotación por desconocimiento, Cuitláhuac A. Rovirosa Madrazo

Entrevista 57

Pedro Angel Palou Pérez: Conocimiento y experiencia para beneficio de Puebla Graciela Juárez García

62

Reseña Represión y Rebelión en México, 1959-1985 Enrique Condés Lara

Directorio/Sumario

3

Robótica para niños, maestros y padres de familia Daniel Mocencahua Mora

Resumen

E

ste texto intenta ayudar a comprender a los robots, borrar algunos de los mitos acerca de ellos y aprovecharlos para mejorar la forma en cómo compartir esta tecnología con niños, como padres o maestros, ya que serán nuestros hijos los que los creen y los disfruten como algo cotidiano, por lo que está dirigido a niños de primaria, profesores de educación básica en adelante y padres de familia. Introducción. ¿Te imaginas que tuvieras un robot a tu lado que te ayude con los trabajos pesados o aburridos? Esto pronto será realidad, pero para poder llegar a ese momento debemos prepararnos y sobre todo, preparar a nuestros niños y jóvenes que serán los que gocen de la compañía de los robots. En este trabajo hablaremos acerca de algunos mitos alrededor de este tema y daremos ideas para padres y maestros que puedan comenzar a jugar y aprender con los niños y jóvenes usando robots. 28

Divulgación

Las ideas acerca de robots (prejuicios y miedos) Los robots están presentes en la imaginación de todos: ya sea porque hayan visto una película o leído en un libro y a pesar de que ya están presentes en las fábricas y los espectáculos todavía hay ciertos mitos acerca de ellos. Veamos algunos de ellos. Mito 1: Los robots son humanoides (tienen forma humana) Esta es una de las ideas más difundidas en nuestro medio. En un principio los robots eran sólo brazos articulados que en las fábricas servían de ayuda para la producción moviendo cosas de un sitio a otro, colocándolas en su lugar, de manera muy precisa. Pero en la actualidad se han hecho robots de casi todas las formas: de animales (gatos, perros, peces1), arañas,… ¡el que se te ocurra!2, de cosas (sillas, con ruedas, con patas, sin patas3), y hasta sin forma4. Aunque debemos tomar en cuenta que los robotistas siguen haciendo robots en forma de humanos por varias razones. Una de estas razones es que la mayoría de las cosas que se fabrican se diseñan para humanos, así

que si tienes un robot en forma de humano y necesitas que te ayude, podrá usar las mismas herramientas que tú usas.

Figura 1. Robot en forma de insecto (taller infantil verano 2007).

Por ejemplo, en septiembre de este año despegará el primer robot astronauta5 de forma androide que tiene la destreza suficiente para utilizar las herramientas de los astronautas, pues puede levantar pesos de 9 kg. Este no es el primer robot en el espacio, algunas naves llevan un brazo robot, y existen robots esféricos que pronto servirán como enjambres de nanosatélites6. Mito 2. Los robots nos destruirán en el futuro Isaac Asimov inventó la palabra robótica, pero también mencionaba el “complejo industrial de Frankenstein” (Asimov, 1992), que es la creencia de que el hacer un robot conlleva a la destrucción de su creador, debido a que hay “ciertas cosas que la humanidad no está destinada a conocer”. Creencia que es tan vieja como la idea de que es posible un ser creado artificialmente para la servidumbre, primero con la magia y luego con la ciencia. Este poder es prerrogativa de los dioses por lo que conlleva a un castigo terrorífico. Sin embargo, hasta la fecha no ha habido ninguna muerte por un robot de manera premeditada. Dependerá de la forma en como los construyamos y nos relacionemos con ellos, el que este mito se haga realidad o no.

Figura 2. Brazo manipulador que se coloca con exactitud sobre una persona sin hacerle daño alguno.

Mito 3. Los robots sólo los hacen en el extranjero Este mito se entiende fácilmente si tomamos en cuenta nuestra idiosincrasia: en una sociedad donde los valores se identifican con el poder, el dinero y la fama, es difícil ver los logros que las universidades y empresas tienen cotidianamente al no llenar éstos parámetros. Cuando Don Cuco el Guapo se presentaba en la Expo Sevilla 92, en Barcelona, todos suponían que era alemán o japonés, pero se sorprendían al saber que fue hecho en México por la BUAP. En casi cualquier empresa mediana nuestros técnicos están operando o rediseñando robots o sistemas de automatización. Y en la BUAP se han realizado concursos de robots desde hace años.

El confiar en nuestros ingenieros y científicos, usando sus diseños o reparaciones a nuestras máquinas, permitirá avanzar en el desarrollo del país.

Divulgación

29

sores son al robot como para nosotros los sentidos, los actuadores son aquello que les permite moverse, la fuente de poder es el medio del cual se abastecen de energía para su funcionamiento y el cerebro puede estar dentro o fuera del cuerpo del robot y puede ser una computadora o algún otro dispositivo. La generación tecnológica

Figura 3. Sumobot 2006. Concurso de robots móviles con ruedas. En la figura se pueden ver robots de distintas instituciones de educación superior de México.

Una vez aclarados estos mitos podemos hablar de otra cosa. ¿Qué es un robot? No existe una definición de robot aceptada universalmente pues es un concepto que cambia conforme al desarrollo de la tecnología. Joseph Engelberger, un pionero en la industria robótica, expresó claramente esta idea con su frase: “No puedo definir un robot, pero reconozco uno cuando lo veo”.

Es necesario hablar de robots debido a que las generaciones actuales están inmersas en diversas tecnologías desde su nacimiento. Los que ahora son padres o profesores nacidos después de 1965 a 1980 son encuadrados en la generación X, que ha vivido de todo: jugó con canicas y ha llegado a conocer los video juegos. Los jóvenes de la generación Y (1980 a 1999) vieron florecer el internet y la telefonía celular, pero los de la generación Z (2000 a 2020) saben del terrorismo, navegan en internet desde pequeños, tienen un celular y pertenecen a una red social virtual (hi-5, facebook, etc). Lo que para nuestros abuelos eran sueños o magia, para los niños y jóvenes es la vida cotidiana. Y los robots serán dentro de poco, compañeros en la casa, escuela o trabajo7.

Los padres de familia y los profesores deben ponerse al día en los avances tecnológicos y aprovecharlos para motivar a los jóvenes y niños en sus estudios. Para empezar el adulto debe entender que la robótica es accesible sí se pone interés en comprender algunos principios científicos y tecnológicos: electricidad, mecánica, física, matemáticas, biología, como se hace en la robótica BEAM. La robótica BEAM

Figura 4. Robots de papel con la forma que usualmente se asocia a un robot.

En otro lado hemos dicho: “Un robot es una máquina que puede tomar decisiones para reaccionar al medio ambiente y realizar alguna tarea. Para poder hacer su trabajo, un robot debe tener sensores, actuadores, fuente de poder y cerebro” (Mocencahua, 2007). Los sen30

Divulgación

BEAM es acrónimo de (B)Biology, (E)Electronics, (A)Aesthetics y (M)Mechanics, es decir, Biología-Electrónica-Estética-Mecánica. En esta forma de ver la robótica se busca desarrollar robots (electrónica-mecánica) analógicos, es decir, que no tengan por cerebro una computadora, sino otro medio no digital. Además,

se busca que reproduzcan o se aproximen a seres vivos (biología) y que se vean bien (estética). Se ha mencionado este enfoque como una nueva filosofía para hacer robótica y fue concebida por Mark Tilden, ingeniero de la NASA, ahora diseñador de juguetes . En dicha propuesta se busca: (1) Usar el menor número de piezas posible, (2) Reciclar desechos tecnológicos y (3) Usar preferentemente energía solar. Como ejemplo podemos dar los pasos de construcción del vibrobot: coloca un motor, que tenga un peso excéntrico colocado en su eje, sobre un objeto al que le des la forma de un insecto o cualquier otra que se te antoje, una pila y un interruptor de algún tipo. Al cerrar el interruptor el motor vibrará por el excéntrico haciendo que el artefacto se mueva. Si lo adornas te quedará como en la figura 5.

utilización de prototipos didácticos que bien pueden ser herramientas lúdicas, tecnológicas o ambas, donde el uso de motores, de interfases, y su interconexión con la computadora y con programas de control desarrollados para ello, son tareas fundamentales.” Esta propuesta se basa en el construccionismo de Papert que en pocas palabras dice que: para aprender no sólo se tiene que construir conocimiento en la mente, sino construir algo con las manos. Esto permite no sólo tener actividades didácticas, sino todo un ambiente de aprendizaje que integra varias disciplinas a la vez.

Figura 6. El uso de los robots es interesante y motivador para el niño. Exhibición de robot LEGO. El Hipercubo en Humantla, Tlax.

Figura 5. Vibrobot realizado por una mamá en un taller en la Biblioteca Pública Central del Estado de Oaxaca “MARGARITA MAZA DE JUAREZ”, noviembre de 2008.

En la página del Hipercubo8 se pueden ver

más ejemplos de éste y otros artefactos.

En la experiencia del autor de este trabajo, el primer obstáculo que se presenta para pensar en esta alternativa son los prejuicios y miedos por parte del adulto, generalmente de la generación X o de otra anterior. Sin embargo, en los distintos talleres impartidos se ha podido observar que éstos miedos se pierden rápidamente al construir un robot propio: al ver que los errores no son fatales y se pueden corregir de inmediato, maestros y padres de familia se han construido vibrobots, robots seguidores de luz o seguidores de línea.

Para maestros: construccionismo. Los profesores de primaria, secundaria y hasta bachillerato podrían aprovechar a la robótica como medio de aprendizaje. En particular para los niños estamos hablando de la robótica pedagógica que es una alternativa en el aprendizaje (García, 2002)*: “La Robótica Pedagógica tiene como propuesta básica, la creación y

A pesar de que en el mercado existen paquetes específicos para la robótica didáctica (En la figura 6 se aprecia un robot hecho con LEGO), dependerá de los objetivos de aprendizaje trabajar con ellos o empezar desde el vibrobot para revisar temas como circuito eléctrico, simetría, y hasta sumas y restas. Una ventaja de estos paquetes es que cuenDivulgación

31

tan con un programa didáctico progresivo de aprendizaje de robótica. Pero la principal desventaja es su costo elevado. Por eso el consejo es empezar con sistemas sencillos, muchos de los cuales se pueden encontrar en internet como robótica BEAM.

Figura 8. Vasobot.

Figura 7. Profesores construyendo su robot reciclando un juguete eléctrico. Taller de robótica 2007, CONCYTEP.

Veamos como ejemplo el vibrobot en otra versión que llamaremos vasobot (vea la figura 8). En este caso se pega el motor con el excéntrico en la parte inferior del vaso (de unicel en el ejemplo) y se usan plumones como patas. Al colocar los plumones sobre un papel y al activar el aparato comienza a pintar líneas. El profesor puede optar por dos actividades inmediatas: preguntar porqué las líneas que se dibujan son así (curvas y sinuosas), o retar al alumno a dibujar un círculo y explicar o preguntar porqué se puede hacer eso con éste aparatito.

Es seguro que en muy pocos años la inteligencia artificial avance lo suficiente para que se haga realidad el sueño de toda ama de casa: un robot que haga los quehaceres domésticos, ya hay avances en este sentido, y mientras se comercializa un robot de este estilo debemos prepararnos para recibirlos y poderlos aprovechar. Conclusión La robótica es una experiencia que pronto dejará de estar en las industrias y universidades para pasar a formar parte de la vida cotidiana. Es importante, por lo tanto, comprender a los robots, borrar algunos de los mitos acerca de ellos y aprovechar esta tecnología para mejorar la forma en cómo aprendemos junto con los niños, ya que serán nuestros hijos los que los creen y los disfruten como algo cotidiano. Referencias

Para papás Nuestros hijos son más duchos que nosotros en la tecnología, lo cual propicia una brecha generacional. Sin embargo, la tecnología que ellos manejan es la de los botones del control remoto o de la computadora, así que en la robótica ambos somos exploradores que empezamos al mismo nivel y que por lo tanto podemos compartir estas experiencias al cortar cables y hacer un circuito para un vibrobot: una experiencia totalmente distinta a la de ver una película por televisión. 32

Divulgación

Asimov, Isaac (1992). Visiones de Robot. México. Plaza Janés Editores. Mocencahua, Daniel (2007) Vienen los robots. Semana de la Informática 2007. Instituto Tecnológico de Puebla. En línea: http:// www.itpuebla.edu.mx/Eventos/Memorias yResSemanaInformatica2007/18-Daniel_ MocencahuaMora.pdf. Ferreiro, Ramón (2006) El reto de la educación del siglo XXI: la generación N. Apertura, Revista de Innovación Educativa. Universidad de Guadalajara. Año 6 No. 5 En línea:

http://www.udgvirtual.udg.mx/apertura/ num5/pdfs/generacion_n.pdf. Ordorico, Arnaldo. (2005) La robótica desde una perspectiva pedagógica, Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 2(5), údic. 33-48. Ollero, Anibal. (2001) ROBÓTICA, Manipuladores y robots móviles. Alfaomega-Marcombo. Barcelona. Angulo, J Ma., Romero, Susana y Angulo, I. (1999) Microbótica. 2ª Ed 2ª Reimpresión. THOMSON. Madrid. Don Cuco el Guapo. En línea: http://www. doncuco.buap.mx. * García Rodríguez, R., López Illescas, D., Valencia, J., Ruiz-Velasco Sánchez, E. (2002). Herramientas Lúdico-tecnológicas para la enseñanza. Los mecanismos robóticos y sus aplicaciones en el aula. VIII Congreso Internacional de Informática en la Educación. Recuperado el 6 de junio de 2009 en http://espejos.unesco.org.uy/simplac2002/ Ponencias/Inforedu/IE114%20Rosalba%20 Garc%EDa%20Rodr%EDguez.doc. Ruiz-Velasco, Enrique (2007) EDUCATRÓNICA, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. Ediciones Díaz de Santos. México.

Daniel Mocencahua Mora, es Doctor en Matemáticas por la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas (FCFM) de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), actualmente Coordinador del Departamento de Gestión del Conocimiento de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) de la BUAP, coordina el grupo de trabajo Hipercubo, con el cual ha realizado numerosos talleres de robótica para niños y adolescentes. Ha dirigido tesis de robótica a nivel licenciatura y maestría, y con sus alumnos ha ganado premios nacionales en internacionales de Robótica y Mecatrónica. Autor de artículos en congresos nacionales e internacionales en Control, Lógica Difusa, Matemáticas y Robótica. Notas 1 2 3 4 5

http://www.bmt.org/ News/?/3/0/510 http://www.parorobots.com http://rotundus.se/, http://www.festo.com/cms/de_de/11537.htm http://www.neoteo.com/robonauta-2-el-mecanico-espacial-despega.neo 6 ver video en http://www.botjunkie.com/2010/01/ 21/spherical-robots-dance-in-space/ 7 En (Ferreiro 2007) le llaman generación N 8 http://hiperc.wordpress.com

Divulgación

33