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ENSEÑANDO ROBOTICA DESDE UNA
PERSPECTIVA COMPUTACIONAL
Jennifer S. Kay
Computer Science Department,
Rowan University
Glassboro, NJ 08028
(856) 256-4593
kay@rowan.edu

Resumen

La mayoría de los textos de estudio introductorios a la robótica, han sido escritos desde la perspectiva de la ingeniería mecánica. Estos textos presentan cientos de páginas dedicados a engranajes, sensores,motores y otros tópicos relacionados. Debido a que un científico informático necesita saber algo acerca de estos temas, no se interesa por ellos en el grado en que estos textos lo consideran. De igual forma, los libros de texto dejan vacíos en, precisamente, aquellos tópicos que presentan mayor interés para uno de estos científicos. Este trabajo presenta algunas ideas, recursos y referencias paraaquellos que desean enseñar la robótica educacional en educación básica (2º ciclo) y en Educación Media y sin libro de texto.

Introducción

El campo de la robótica es relativamente nuevo todavía y la comunidad que la alberga, se debate en torno a su alcance. Al igual que la informática, mucho de la robótica ha emergido de la informática, matemática aplicada e ingeniería mecánica. Diversasdisciplinas consideran a los robots desde varias perspectivas. Por ejemplo, considere un brazo robot programado para utilizar una cámara de video que vea partes que caen, en forma aleatoria, a una cadena transportadora, identificar aquellas partes defectuosas y mover rápidamente el brazo para retirar y descartar dichas partes. La parte interesante de este ejemplo es el reconocer las partes defectuosasy, rápidamente, identificar su localización. Los científicos informáticos han desarrollado ecuaciones para computar la localización del robot manipulador (la mano del brazo), dados los ángulos relativos de sus articulaciones (cinemática delantera), así como también el ángulo necesario para mover el manipulador a una localización particular en el espacio (cinemática inversa). Los matemáticos debencalcular donde estará la parte (a medida que la correa transportadora se mueve), al tiempo que el robot llega a la pieza, así como también las ecuaciones cinemáticas necesarias para desplazar el brazo hasta dicha localización. Mientras tanto, el ingeniero mecánico está preocupado de asegurar que los motores y engranajes sean lo suficientemente robustos y rápidos como para cumplir la tarea.Cuando comencé a buscar libros para utilizarlos en clases de robótica, me sentí profundamente decepcionado por la falta de textos escritos para estudiantes de informática. Esta publicación es el resultado de mi experiencia enseñando este curso, sin un texto guía que cubriera los temas fundamentales y presentar algunas ideas, recursos y referencias para otros.

BOSQUEJO DE TÓPICOS SUGERIDOS PARA UNCURSO INTRODUCTORIO DE ROBÓTICA

Algunas grandes universidades tienen tanto la demanda como los recursos para dictar cursos tales como Robótica o Inteligencia Artificial al menos, una vez por año. Bajo estas circunstancias, el solicitar Inteligencia Artificial como prerrequisito para Robótica, parece ser una buena idea. Sin embargo, muy a menudo cursos como estos no son ofrecidos con la frecuenciaque sería esperable y es totalmente posible que se enseñe Robótica sin asumir una previa experiencia en Inteligencia Artificial.

Es frecuente encontrar que cursos de Robótica requieran que los alumnos posean sólidos conocimientos en matemática (incluido algo de cálculo y de álgebra lineal), así como también conocimientos en programación, estructura de datos y algoritmos. Por lo pronto, miintención es proporcionar a los estudiantes una visión general del campo de la robótica, con particular énfasis en el software específico para robótica.

El programa para este curso de tres créditos (reuniones dos veces a la semana por 1 hora y 15 minutos), incluye los siguientes tópicos:

• Matemática y robótica
• Sensores y actuadores
• Introducción a la robótica práctica en el...
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