Dos componentes ao robot: passos de aprendizagem.

A robótica chegou às salas de aula portuguesas. E isso já não é é novidade. Há alguns anos que se sucedem projetos em que alunos do primeiro ao terceiro ciclo aprendem a programar robots. Kits Lego Mindstorms, mBot ou drones programáveis da Parrot são alguns dos equipamentos que ajudaram a colocar esta tecnologia nas mãos das crianças e jovens.

No entanto, os custos elevados deste tipo de equipamentos não os tornam acessíveis para a maioria das escolas. Uma solução para este problema está no desenvolvimento de kits com eletrónica de baixo custo. Algo que traz consigo a vantagem adicional de levar os alunos a aprender a trabalhar com componentes e soldadura, enquanto montam os robots que irão programar. Neste artigo, vamos olhar para cinco projetos de robótica educativa com baixo custo, totalmente made in Portugal.

Gyro, Artica.cc

Robótica Educativa
Gyro (Artica.CC)

A empresa Artica.CC é sinónimo de tecnologia aplicada à criatividade. Os seus projetos na área da computação física e software exploram o potencial expressivo das tecnologias na construção de novas experiências estéticas. O seu portfólio conta com um grande número de instalações interativas. As mais recentes podem ser visitadas na exposição Cérebro: Mais Vasto que o Céu, patente na Fundação Gulbenkian. Aí, pode ser experimentado um projeto em colaboração com o compositor Rodrigo Leão. Este cruza interfaces cérebro-máquina com leitura de eletroencefalogramas para gerar composições musicais.

Em 2016, partindo do trabalho que já tinham desenvolvido com o seu robot Farrusco e a placa controladora motoruino, que expande sobre a base Arduino, lançaram e começaram a testar em diversas escolas o robot Gyro. O seu hardware integrado, baseado em arduino, inclui um grande conjunto de sensores que expande as capacidades originais da placa, com acelerómetro, giroscópio, bússola, sensores de lina e de cor, distância, ambiente. Controla nativamente os motores e inclui uma bateria. Interage com motores, podendo utilizar materiais riscadores, LEDs RGB e buzzers. O kit inclui carenagens personalizáveis, que enclausuravam os componentes eletrónicos do robot.

Um Robot Percursor

O robot em si já era muito completo, integrando praticamente todos os tipos de sensores necessários ao desenvolvimento de projetos de robótica educativa. Mas a equipa de desenvolvimento foi mais longe. Percebendo que um dos obstáculos ao desenvolvimento deste tipo de projetos com crianças é a complexidade das linguagens de programação, criaram o Visualino. Este ambiente gráfico permitia programar facilmente o robot interligando blocos de programação. Infelizmente, após um período de testes iniciais em diversas escolas, o projeto parece ter parado. Fica na história da robótica educativa portuguesa como um precursor. Talvez por não ter apanhado o momento em que estas tecnologias para programar chegaram em força às salas de aula, acabou por não ter o impacto esperado.

Bot’n’Roll One, Bot’n’Roll

Robótica Educativa
Bot ‘n’ Roll One (Bot’n’nRoll)

Já é uma tradição no meio educativo ligado à robótica. Todos os anos, grupos de alunos e professores pegam em ferramentas, ferros de soldar e sacos cama. Rumam à Roboparty, em Guimarães. Aí, durante três dias de muito afã e pouco sono, constroem e programam os seus robots para competir em diversas provas de robótica. Organizados em equipas de quatro elementos, descobrem o mundo da robótica da melhor forma possível, mergulhando intensamente no hardware e software. Apoiado pela universidade do Minho, este evento conta como principal dinamizadora a empresa BotNRoll, que desenvolveu o robot Bot’n’Roll One.

O Bot’n Roll ONE A possui dois microcontroladores, programados com firmware desenvolvido pela Botnroll. A compatibilidade com Arduino é assegurada por uma biblioteca desenvolvida pela Botnroll. É programável no Arduino IDE, e está preparado para ligação a shields e sensores compatíveis. A versão base inclui um ecrã LCD, botões de pressão, sistema de deteção de obstáculos, sensores para seguidor de linha, ligações para servos motores DC, entre outros elementos suportados por uma plataforma acrílica.

RobôOeste, Clube de Robótica de S. Gonçalo

Robótica
RobôOeste (RobôOeste)

Quem está envolvido na tecnologia educativa em Portugal sabe o quão incontornável é o trabalho de Jaime Rei com o seu clube de robótica. A partir da Escola de S. Gonçalo em Torres Vedras, os seus alunos têm ganho diversos campeonatos nacionais e mundiais de robótica. A isto juntam-se diversos projetos de robótica educativa de vanguarda, desenvolvidos integralmente com crianças. Autonomia e conhecimento profundo de tecnologia são os elementos fundamentais do clube. E desenvolveram o seu próprio robot educativo, pensado para estimular aprendizagem de eletrónica, mecânica e programação.

Para transmitir esses valores à comunidade alargada, lançaram a competição RobôOeste. Durante um fim de semana, reúne na cidade de Torres Vedras equipas de três alunos, lideradas por um professor. A regra é ser mãos na massa. No início da competição, as equipes recebem um kit com componentes eletrónicos, base em acrílico, placa controladora, chave de parafusos e ferro de soldar. É esse o primeiro desafio, construir um RobôOeste soldando todos os componentes necessários na placa e montando o robot. Depois segue-se a fase de programação, utilizando o ambiente Picaxe. Para ajudar a superar as dificuldades, os jovens alunos do clube de robótica estão sempre dispostos a ensinar os participantes a programar.

Robot Wood, Clube E.robot

Wood
Robot Wood (e.Robot)

E porque não construir um robot de raiz no clube de robótica? Foi esse o desafio que se propuseram os mentores do clube E.robot, do Agrupamento de escolas de Vilela. Usando o arduino como tecnologia base, estes professores e alunos desenvolveram dois robots educativos. Começaram pelo Clubino, e introduziram a tecnologia de corte laser com o projeto Robô Wood. Seguindo o exemplo de partilha que caracteriza estes projetos, lançaram o seu próprio concurso educativo. Direcionado para a zona norte do país, conta com equipas de alunos que aprendem a construir e programar o seu Robô Wood.

Robot Anprino, ANPRI

Robot Anprino Nandy

O lema deste projeto, que nenhum aluno fique para trás, sublinha o seu objetivo. O de ser uma plataforma aberta de robótica de baixo custo, acessível às escolas e a todos os interessados. Utiliza arduino como base para programar, aproveitando a enorme diversidade de shields para ligar sensores e atuadores com encaixe simples, sem necessidade de soldaduras ou fios soltos ligados a uma breadboard. Todas as peças não eletrónicas são impressas em 3D. Modeladas utilizando modelação 3D por primitivos, para que qualquer utilizador com competências elementares consiga criar as suas peças, personalizando o robot. A programação pode ser feita diretamente no IDE do Arduino. Também pode ser programado no ArduBlockly para Anprino, com blocos específicos para os elementos do robot.

O projeto foi desenvolvido por professores de TIC e Informática no âmbito de um projeto dinamizado pela ANPRI. O robot Anprino já se encontra em mais de cento e cinquenta escolas do continente e ilhas. Tem três modelos-base. Um seguidor de linhas. Outro, equipado com sensor de ultrassons para desvio de objetos. E um modelo com antena bluetooth para ser controlado à distância. No entanto, a natureza modular deste robot significa que pode ser montado em quaisquer configurações, ou utilizado como base noutro tipo de projetos que utilizem arduino, sensores e atuadores. Apesar de ser um projeto totalmente direcionado para as comunidades educativas portuguesas, já esteve presente nas Maker Faires de Santiago de Compostela e Roma, o maior evento do género em toda a europa.

Robótica Educativa Made in Portugal para Todos

Apesar de representativos, estes cinco projetos não esgotam o que se passa no dinâmico e crescente mundo da tecnologia de robótica educativa portuguesa. Provavelmente outros ficaram de fora. O que é fundamental é perceber que, entre equipamentos comerciais ou projetos open source, a robótica tornou-se algo de comum nas salas de aula portuguesas, com alunos dos vários ciclos de ensino.

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