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Bienvenidos a Juegos Robótica, el podcast en el que hablamos de robótica educativa, iniciación a la programación, aplicaciones para docentes, entornos de programación para niños y en general todo lo que tiene que ver con despertar la curiosidad de los más jóvenes por la programación y la tecnología para que se conviertan en creadores y no en meros consumidores.
Como ya sabes este podcast es un reflejo sonoro de los contenidos y cursos que puedes encontrar en juegosrobotica.es
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En los cursos de Juegos Robótica uno de los kits que puedes encontrar es LEGO Mindstorms en su versión actual EV3.
La línea LEGO Mindstorms ha sido pionera en robótica educativa y merece que la tratemos en unos de los primeros episodios del podcast. Vamos a conocer un poco más sobre los orígenes de este popular kit y de su evolución hasta hoy en día y sobretodo qué es Mindstorms y sus ventajas e inconvenientes para aprender a programar.
LEGO fabrica juguetes desde 1932 y ha ayudado a millones de niños a desarrollar sus habilidades psicomotoras, expandir su imaginación, pulir su visión espacial, multiplicar su creatividad… y todo ello jugando, por supuesto.
No era difícil imaginar que con la aparición de los ordenadores personales se pusieran en marcha para producir algún juguete que pudiera interactuar con el ordenador. Los primeros juguetes de LEGO controlados por computador aparecieron en 1986.
Dos años más tarde, en 1988, empezó la colaboración de LEGO con el MIT, instituto tecnológico de Massachusetts, con el objetivo de desarrollar un ladrillo programable que pudiera dotar de vida a las estructuras de LEGO.
Seymour Papert, al que evidentemente dedicaremos un episodio a parte, estaba al frente del proyecto por parte del MIT, de ahí que el nombre comercial que finalmente se le dió al proyecto fuera igual que su libro de 1980 Mindstorms en el que presenta su teoría del construccionismo en educación.
Tuvieron que pasar 10 años hasta que se presentara la primera versión de LEGO Mindstorms denominada RCX en el año 1998 y paralelamente se organizó tour de presentación y pequeñas competiciones de robótica.
Trás el éxito del lanzamiento en tan sólo dos años apareció la versión System 2.0 con un salto evolutivo importante.
En el año 2005 LEGO Mindstorms ya era un éxito a nivel mundial. Prueba de ello es el campeonato mundial celebrado en Atlanta que sería la primera edición de la First LEGO League que sigue siendo hoy en día la competición de robótica educativa con mayor participación del mundo.
En 2006, 8 años después de la primera versión, aparece una nueva generación denominada NXT. Aunque pueda parecer caro para un uso doméstico escuelas de grados medios de todo el mundo tienen a su alcance un kit de robótica muy útil en educación a muy bajo coste en comparación con las herramientas que se utilizaban hasta entonces.
El kit se sigue popularizando alcanzando los 100.000 participantes en la First LEGO League en 2007 y se hace difícil mejorar la versión NXT sin incrementar costes.
En 2013 aparece la versión que se comercializa actualmente denominada EV3 y significa un salto la evolución no es tan importante como fue el paso de RCX a NXT. Precisamente por eso la versión NXT conserva muchas compatibilidades con la EV3.
Bueno, pues después de este repaso histórico puede que sepas qué es LEGO Mindstorms o quizá no, así que vamos a ver de qué estamos hablando exactamente.
Mindstorms completa y es la punta de lanza de toda la línea educativa de LEGO. Evidentemente cualquier juego de construcciones de LEGO se puede denominar educativo, pero me estoy refiriendo a material diseñado específicamente para utilizar en educación por profesionales de la educación.
Este tipo de materiales empiezan en edades tempranas e infantil y se van complicando según sube la edad de los niños a los que va dirigido.
Toda la línea educativa de LEGO sigue las bases de la teoría construccionista de Papert que muy resumida busca que el aprendizaje se base en el propio descubrimiento del niño experimentando por sí mismo… aprender haciendo.
La antesala a Mindstorms es la línea LEGO Technic con la que se puede trabajar y aprender conceptos de física, mecánica, electricidad, etc empezando por mecanismos muy simples y llegando a máquinas complejas. Montar y trabajar con esas estructuras, junto con el material a disposición de los profesores desde LEGO Education, hacen que se entiendan mejor ciertos conceptos, porque realmente los niños están experimentando directamente y no se quedan únicamente en la teoría.
LEGO Mindstorms nos va a permitir aprovechar todos los sistemas mecánicos ya desarrollados para la línea Technic para convertirlos en sistemas automáticos.
Actualmente se comercializan dos kits de LEGO Mindstorms EV3, uno dirigido al público general, para que se pueda utilizar a nivel doméstico y otro denominado educativo dirigido a escuelas o talleres de extraescolares, aunque realmente ambas versiones pueden ser adquiridas por cualquier persona, ninguna es exclusiva del ámbito doméstico o del ámbito educativo.
De hecho uno de los mayores valores de la versión educativa era el entorno de programación, que era de pago y que pasó a ser de libre distribución en 2016.
Ambos kits se componen de lo que LEGO denomina ladrillo inteligente o ladrillo programable, y una serie de sensores y motores además de piezas LEGO con las que conformar la estructura de nuestro robot o máquina.
El ladrillo programable es un microcontrolador que puede ser programado a través de un lenguaje de bloques relativamente sencillo de manera que sea el cerebro que comande el robot final de la manera queramos.
Tal y como vimos en la definición de robot y de robótica educativa se trata de que nuestro programa tomará información de lo que ocurre a su alrededor a través de una serie de sensores y según lo que nosotros le hemos programado tomará la decisión de actuar a través de sus motores y resto de actuadores.
Por ejemplo podríamos hacer un robot que pueda desplazarse mediante ruedas con un sensor de distancia que detecte los objetos que puedan aparecer delante de él, y simplemente decirle que si detecta un objeto a menos de una distancia concreta, por ejemplo 30 centímetros, que se detenga hasta no tenga nada delante.
Una vez conseguido ese objetivo podríamos querer que el robot busque un camino alternativo al encontrar un obstáculo de manera que gire hasta que evite el obstáculo y que siga avanzando.
Son sólo un par de ejemplos de programas muy sencillos con los que se empieza, pero si pasamos a repasar la cantidad de sensores disponibles nos haremos una idea de la cantidad de proyectos que se pueden realizar.
Entre la infinidad de sensores de la propia marca LEGO y de terceros fabricantes se suelen utilizar sensores de distancia, de contacto, de detección de color o luminosidad de luz, de inclinación que permiten hacer por ejemplo robots tipo Segway que se mantienen en equilibrio en un solo eje, encoders angulares, sensores de fuerza, de temperatura, presión, etc
Una de las ventajas de Mindstorms, aunque hay quien lo señala como desventaja, es que la conexión de los sensores y motores al ladrillo inteligente es a través de conectores sencillos. De esta manera se evita cualquier uso de circuito electrónico o cableado. Es prácticamente imposible conectar mal un sensor por lo que va a ser imposible que lo rompamos debido a una mala conexión. Simplemente conectamos un cable con el conector adecuado al ladrillo inteligente y al sensor y queda fijado haciendo un sonido característico.
Otra de sus ventajas es que mediante las piezas típicas de LEGO y otras más complejas como engranajes o transmisiones, vamos a poder construir la estructura que imaginemos, no hay limitación.
Pero la grandísima ventaja de momento, y digo de momento porque otros kits ya se están poniendo a la altura en este tema, es la cantidad de información que hay publicada en torno a Mindstorms.
Pensemos que LEGO Mindstorms lleva siendo referente mundial en robótica educativa 20 años y arrastra una comunidad enorme de usuarios que han ido compartiendo experiencias, proyectos y maneras de trabajar.
En este sentido plataformas como Arduino están consiguiendo también un volumen de usuarios enorme, y lo mismo pasa con otras muchas. La oferta de kits de robótica se está diversificando y ya no puede decirse que LEGO sea el estándar, pero aunque le falte poco de momento sigue siendo el kit de robótica más utilizado en educación.
Otra ventaja muy destacable es que es un kit que permite mucho recorrido, pudiendo ser utilizado no sólo en iniciación sino también en proyectos avanzados.
Además, al contrario de lo que la mayoría de la gente cree, el sistema de LEGO Mindstorms sin ser completamente abierto si que facilita su uso libre de manera que podemos utilizarlo con otros entornos de programación que no sean el suyo propio basado en bloques.
Se pueden utilizar con otros lenguajes de programación más parecidos a Scratch a través de Open Roberta por ejemplo, que facilitan la transición si los niños ya han utilizado el propio Scratch.
Y permite su programación con los lenguajes de programación más populares como puede ser C, Java Script o Python de manera que el docente se puede apoyar en la construcción de robots con Mindstorms para enseñar el lenguaje que necesite en cada momento. Y por supuesto a nivel particular o doméstico también se pueden usar todas estas alternativas de programación puesto que siempre son entornos de programación libres.
Incluso se puede usar LEGO Mindstorms con ROS (sistema operativo de robot) que es un estándar para el desarrollo de software para robots comerciales e industriales. Esto puede dar una idea del enorme recorrido que tiene.
Por citar alguna desventaja hay quien señala que el sistema limita demasiado la posibilidad de error y que eso puede dar una idea errónea al estudiante de una relativa facilidad que en el mundo real no se va a encontrar. El lenguaje de programación mediante bloques está concebido precisamente para facilitar el acceso a la programación de manera que ciertos bloques sólo pueden conectarse con lo que son compatible y por supuesto no pueden haber errores de sintaxis. Pero también es verdad, tal y como he comentado, que se puede utilizar cualquier otro lenguaje de programación por código si la programación por bloques se considera un problema.
Tampoco hay posibilidad de error en la conexión eléctrica de los componentes, pero yo en este punto lo veo más como una ventaja que como una desventaja sobretodo para principiantes. Aunque en ese momento no se esté entendiendo cómo funcionan las conexiones eléctricas o por ejemplo que hay algo tan básico como la polaridad, lo cual es algo muy negativo para ciertas opiniones, siempre se puede abordar ese concepto en etapas superiores de la formación en robótica si el estudiante quisiera continuar.
Digamos que esos puntos que son señalados por algunas personas como desventaja lo que consiguen es hacer más accesibles la programación y la robótica para más gente, y yo creo que eso siempre será una ventaja. En cualquier caso lo bueno de la época actual es que tenemos muchas alternativas si decidimos que es preferible mayor complejidad de la programación y las conexiones eléctricas.
Si nos fijamos en los centros de extraescolares que ofrecen robótica educativa la mayoría de ellos ofrecen LEGO WeDo que es una línea dirigida a niños más pequeños con la misma filosofía y LEGO Mindstorms EV3 a partir de aproximadamente los 10 años.
Si te estás preguntando qué puede costar un kit de robótica de LEGO Mindstorms para tus hijos o para tí si es que quieres aproximarte a la programación de robots, los precios varían entre los 350 € por los que normalmente podemos encontrar la versión doméstica y en torno a los 430€ la versión educativa.
Si tienes dudas sobre qué versión es la más conveniente en tu caso puedes consultar un artículo comparativo que te dejo en las notas de este episodio.
Si te haces con un kit LEGO Mindstorms o lo elijes para que aprendan tus hijos en casa no dejes de visitar la plataforma de cursos de Juegos Robótica, y aún con más razón si eres profesor o profesora de algún centro donde tengáis que utilizar este kit de robótica educativa. Los cursos siempre se plantean para empezar sin conocimientos de ningún tipo y se va subiendo el nivel poco a poco, por lo que siempre vas a poder situarte en el nivel adecuado.
Aunque LEGO Mindstorms es una magnífica alternativa dentro de la robótica educativa, hoy en día existen multitud de alternativas que iremos analizando aquí para que puedas tener una idea de las diferencias y de cuál es el kit más adecuado en tu caso.
Si tienes alguna duda respecto a LEGO Mindstorms o si ya tienes el kit pero no sabes resolver algún problema ponte en contacto y te intentaré dar una respuesta, y si veo que puede ser interesante también trataremos la respuesta a través del podcast.
Nos escuchamos en un próximo episodio analizando quizá otro kit de robótica educativa o cualquier herramienta que nos ayude en el aprendizaje de la programación y la robótica.
Hasta entonces… adiós!
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