Projeto e validação experimental de
estruturas reconfiguráveis aplicadas à
robótica educacional
BORBA, Rafael Ricardo de Souza de – CST em Mecatrônica Industrial, IF-SC – Campus Joinville - Bolsista CNPq
ZEPLIN, Stefano Romeu - CST em Mecatrônica Industrial, IF-SC – Campus Joinville - Orientador
1. INTRODUÇÃO
3. CONCLUSÃO
Uma constante busca na melhoria do processo de aprendizagem tem levado a
busca de abordagens que façam com que os alunos sintam-se desafiados e motivados,
mas que também seja feito de uma forma lúdica, fora do paradigma de quadro e giz,
sendo os alunos meros ouvintes. Com este intuito surgiu a robótica educativa ou
pedagógica, como também é conhecida por alguns autores. A robótica pedagógica
consiste da utilização da montagem de sistemas robóticos no auxilio da aprendizagem
[3] possibilitando aos alunos e professores vivenciarem na prática os desafios da
montagem e programação de robôs em atividades similares aos encontrados na vida
real.
Na literatura pode-se encontrar diversos relatos na aplicação da robótica educativa
em diferentes níveis de ensino [2][4]. Mas, apesar disso, para a efetiva aplicação no
ensino profissionalizante das soluções mundialmente consagradas, como é o caso dos
kits de robótica da Lego, o professor esbarra na falta de material de apoio e um estudo
na implementação das estruturas utilizadas em robótica educacional, pois um robô
móvel pode apresentar diferentes configurações [1][5], desde soluções como a
utilização de duas rodas trabalhando em modo diferencial, com um roda solta (Ex:
Castor Wheel), ou mesmo com quatro rodas no mesmo princípio de funcionamento do
automóvel (Ex: Ackerman Steering). Assim a proposta deste projeto é o de proporcionar
subsídios tecnológicos a professores que queiram desenvolver projetos aplicando a
robótica educacional como prática pedagógica, através do projeto de estruturas em
sistemas reconfiguráveis, e realizar testes experimentais de validação das mesmas.
O desenvolvimento do projeto trará uma série de contribuições, como por exemplo,
subsídios a aplicação da robótica pedagógica no IFSC, em particular no Campus
Joinville, permitindo a discussão e aperfeiçoamento da prática pedagógica dos
docentes e ao mesmo tempo a utilização de tecnologia de ponta em suas atividades,
que desenvolverão uma nova dinâmica, fora do tradicional “giz e quadro” .
Acredita-se ainda que a sua utilização levará a uma mudança na postura do aluno,
pois através da utilização da robótica educacional os alunos terão que assumir uma
postura muito mais pró-ativa dentro do processo de ensino e aprendizagem, passando
a ser um agentes atuante no processo de aprendizagem.
Geometria
Ackerman
Steering
Diferencial
com tração
traseira
2. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
Para implementação do projeto será utilizado o kit de robótica MINDSTORMS® da
Lego, conforme a figura 1.a, por proporcionar uma gama de possibilidades muito
grande e maior flexibilidade através da reutilização do material, através da disposição
das peças em diferentes configurações, onde como exemplo temos na figura 1.b e na
figura 2 um robô móvel na configuração Ackerman Steering com tração diferencial.
Figura 2. Detalhes da montagem de robô móvel
4. REFERÊNCIAS
1.a
1.b
Figura 1. Montagens com kit da Lego
No desenvolvimento do projeto as principais atividades que serão desenvolvidas são:
• Levantamento bibliográfico sobre utilização de robótica educacional: Será feito
inicialmente um estudo através de artigos, monografias e livros sobre a utilização de
robótica educacional, em particular no ensino profissionalizante, procurando identificar
exemplos de situações desafiadoras propostas pelos diferentes autores e viabilidade de
sua aplicação no IFSC;
• Projeto de estruturas de robótica educacional: Após a avaliação das diferentes
configurações de robôs utilizados em robótica educacional serão feitos projetos que
atendam os requisitos da diferentes configurações;
• Projeto de drives para acionamento de motores utilizados em robótica
educacional: Para fazer a validação experimental será projetado um drive para
acionamentos dos motores levando-se em conta algumas particularidades de cada
configuração projetada;
• Validação experimental das estruturas projetadas: Serão feitos testes para validar a
funcionalidade das estruturas robóticas projetadas;
• Elaboração de relatório detalhado: Será elaborado um relatório detalhado para servir
de fonte de consulta aos professores que desejam implementar a robótica educacional.
• [1] CHOSET, Howie, et al. Principles of Robot Motion. Theory, Algorithms, and Implementations.
The MIT Press, 2005.
• [2] DAGDILELIS, Vassilios; SARTATZEMI, Maya; KAGANI, Katerina. Teaching (with) Robots in
Secondary Schools: Some new and Not-So-New Pedagogical Problems. Fifth IEEE International
Conference on Advanced Learning Technologies (ICALT'05). Julho 2005.Kaohsiung, Taiwan.
Dagdilelis. Maya Sartatzemi. Katerina Kagani
• [3] KONZEN, Ionara Marlei Goetze; CRUZ, Márcia Elena Jochims Kniphoff da. Kit de Robótica
Educativa: desenvolvimento e aplicação metodológica. II ESCOLA REGIONAL DE
LICENCIATURA EM COMPUTAÇÃO. 2007, Santa Cruz do Sul, Rio Grande do Sul.
• [4] ROCHA, Rogério. Utilização da robótica pedagógica no processo de ensino aprendizagem de
programação de computadores. 2006. Dissertação (Mestrado em Educação). Centro Federal de
Educação Tecnológica de Minas Gerais – CEFET-MG. Belo Horizonte
• [5] SIEWART, Roland; NOURBAKHSH, Illah R. Introduction to Autonomous Mobile Robots. The
MIT Press, 2005.
5. AGRADECIMENTOS
Ao CNPQ – PIBIT, pela bolsa de pesquisa que permitiu a realização deste trabalho.