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0.- Campeonato Escolar de Robótica Educativa STEAM Challenge El Campeonato Escolar de Robótica Educativa STEAM Challenge nace como respuesta a peticiones de muchos profesores interesados en dinamizar acciones de este tipo relacionadas con la enseñanza de robótica. Fruto de vuestro interés y en colaboración con Ernesto Martínez de Carvajal Hedrich decidimos lanzar esta iniciativa entre todos.

Cada año, Ernesto Martínez de Carvajal Hedrich propondrá dos retos STEAM Challenge. El objetivo principal de STEAM Challenge es plantear retos que pongan el foco en la robótica, pudiendo ser el proyecto educativo del aula de tecnología o el guión de talleres de robótica.

Enmarcado en la filosofía STEAM, los retos combinan diferentes disciplinas, así como los procesos propios de un proyecto tecnológico: planificar, colaborar, investigar, proponer, seleccionar, diseñar, construir, probar y corregir.

Los dos retos de este año, que vienen también explicados en su nuevo libro “Robótica Educativa con Ranger y Arduino” y que reproducimos en este documento, son los que usaremos para esta primera edición del Campeonato que promocionamos.

Los detalles del Campeonato se pueden consultar en: http://steam.bot/challenge

Este documento también lo tienes descargable en: http://steam.bot/challenge/bases-campeonato-escolar-de-robotica.pdf

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1.- Fechas Fecha de lanzamiento: 1 Diciembre del 2017

Inscripciones: Hasta el 15 de Febrero del 2018

Entrega de propuestas: Hasta el 1 de Mayo del 2018

Resolución: Junio del 2018

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2.- Dos Retos a elegir Dispones de dos retos muy diferentes: Mascota y Autobot.

Cada uno dispone de 2 categorías distintas: Junior (hasta 12 años) y Senior (a partir de 13 años).

Cada grupo participante estará formado por un máximo de 5 alumnos. Un mismo grupo puede presentarse a los dos retos si así lo desea.

Reto 1: Mascota

Este reto consiste en crear tu propia mascota virtual lo más viva posible. ¡Nadie puede hacer tu mascota mejor!

Material indicado: mBot o Ranger + estructuras, sensores o actuadores de Makeblock u otros compatibles.

Reto 2: Autobot

Este reto consiste en resolver con tu robot un ejercicio de forma autónoma lo más eficientemente posible.

Material indicado: mBot o Ranger, mini garra, matriz de LEDS + estructuras, sensores y actuadores de Makeblock u otros compatibles.

La programación se puede resolver en formato mBlock, Bitbloq o C.

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3.- Inscripciones Participar es totalmente gratuito. Tienes hasta el 15 de Febrero del 2018 para inscribirte a través del formulario de la siguiente dirección web: http://steam.bot/challenge/inscripciones/ IMPORTANTE: debe hacerse una inscripción por cada equipo ( máx. 5 personas cada uno ) Deberás indicar la siguiente información: Nombre del Equipo Nombre completo y fecha de nacimiento de cada integrante del equipo Reto Elegido (pueden ser los dos) Categoría (Junior (hasta 12 años) o Senior (a partir de 13 años) Nombre del coordinador E-mail del coordinador Teléfono del coordinador Nombre del Centro Dirección completa del Centro Tipo de Centro (Academia, colegio, instituto, asociación…) Página web del Centro (Si dispone) E-mail del centro

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También te invitamos a que anuncies tu participación en el centro. En tu web: Poniendo la imagen que hemos dejado disponible para tal fin en: http://steam.bot/challenge …con enlace a esta misma página. En tu Centro: Solicitándonos posters impresos (son como la portada de este documento). Para obtenerlos déjanos un comentario al hacer cualquier pedido.

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4.- Entrega del material Toda la documentación se debe enviar a la vez. El medio de envío será por Wetransfer (https://wetransfer.com/) a la dirección de correo del Juez Principal, ecarvajal@hedrich.es Por cuestión de organización no se aceptarán envíos parciales.

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5.- Premios y patrocinios Disponemos de un montón de premios aportados por nuestros patrocinadores, desde aquí nuestro más sincero agradecimiento a todos ellos. ¿Quieres colaborar con nosotros? Si quieres aportar tu granito de arena aún estás a tiempo. Animamos a las empresas a colaborar con regalos para todos los niñ@s participantes. A cambio te listaremos en el apartado de patrocinadores y daremos a conocer tu empresa a los miles de usuarios que nos siguen. Si quieres aportar premios o ayudarnos en la difusión ponte en contacto con chema@makeblock.es o llámanos al 945 29 80 50 Periódicamente informaremos de los nuevos premios aportados por colaboradores que vayan sumándose a esta iniciativa. Date de alta en nuestro Boletín de Novedades para mantenerte informado.

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6.- Reto 1: Mascota

Publicado bajo la licencia Creative Commons: Puedes difundirlo sin finalidad comercial e indicando el autor original

6.1.- El objetivo

Al poner en marcha el programa el robot cobra vida. A partir de ese momento de forma regular habrá que proporcionarle comida, bebida, atención y otros cuidados propios de una mascota: mantenerla limpia, sana, etc.

Si no cumplimos bien con nuestra tarea, la mascota progresivamente entristecerá, enfermará y, finalmente se despedirá o bien morirá.

6.2.- El equipo

Cada equipo puede estar formado por hasta 5 personas.

También puede contar con un entrenador, el cual debe limitar su papel a motivar al equipo y resolver sus dudas.

6.3.- El escenario

No se requiere de escenario específico.

6.4.- Requisitos

Las soluciones aportadas deben cumplir los siguientes requisitos:

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6.4.1.- Robots

Aunque el reto sirve para cualquier plataforma (LEGO, Arduino, etc.) para participar en el Campeonato de Robótica Educativa se ha de utilizar mBot o mBot Ranger con su estructura y forma estándar.

Se necesitarán los siguientes componentes:

Matriz de LEDS (o pantalla) Potenciómetro

Sensor de temperatura ambiente

Sensor de presencia (PIR o US)

Mando a distancia

Se puede utilizar cuantos sensores y actuadores adicionales se desee de cualquier fabricante o, incluso, confeccionados por el equipo.

Se debe identificar el robot con una placa con el número de equipo que se haya asignado al matricularse.

Los diseños más originales se publicarán en la web.

6.4.2.- Estructura

No se puede alterar la estructura base original de los robots, pero sí añadirle piezas adicionales.

6.4.3.- El programa

Un día de la vida de la mascota durará 24 horas, pero con el potenciómetro se ha de poder acelerar el tiempo hasta un máximo de 15 minutos por día.

Tomando como base el día de 24 horas, la mascota cada 8 horas comerá, beberá y hará sus necesidades.

Cuando la temperatura supere los 28 grados la mascota beberá cada 4 horas.

Cada vez que coma subirá su peso un 1% e incrementará su alegría y su salud.

Si no dispone de comida o bebida pierde alegría.

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Si no puede beber durante más de 24 horas pierde salud.

Si no dispone de bebida más de 48 horas morirá (GAME OVER) Si no se limpian sus necesidades durante más de 24 horas pierde

alegría. Si no le limpian sus necesidades durante más de 48 horas pierde

salud.

Si entristece en exceso se despedirá de forma definitiva (GAME OVER)

Si pierde salud en exceso, primero enfermará y luego morirá (GAME OVER)

Ha de dormir 8 horas al día. No podrá hacerlo si la luz o el ruido ambiental son excesivos.

Si no puede dormir se entristecerá y perderá salud.

Cada día consumirá energía, reduciendo su peso un 3%

Si pierde un 25% de su peso inicial, perderá salud. Si pierde un 50% de su peso inicial morirá.

Si no se juega con él pierde alegría.

Si no detecta compañía pierde alegría. En el plato se le puede poner hasta un máximo de 3 raciones de

comida.

En el cuenco se le puede poner hasta un máximo de 5 raciones de agua.

Se le puede incrementar su salud dándole medicación.

Si se le da medicación sin estar enfermo, pierde salud. Si la temperatura supera los 28 grados pierde alegría.

Si la temperatura supera los 30 grados pierde salud.

Si la temperatura es superior a 35 grados morirá. Si la temperatura es inferior a 21 grados pierde alegría.

Si la temperatura es inferior a 19 grados pierde salud.

Si la temperatura es inferior a 15 grados morirá.

Las diferentes acciones (dar comida, bebida, medicamentos, etc.) se llevarán a cabo con el mando a distancia.

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A petición del usuario el programa debe informar de los diferentes parámetros de la mascota, así como la identificación del equipo.

Se debe mostrar una cara que indique el estado de alegría y salud de la mascota.

Si la mascota se marcha o muere debe mostrar de forma indefinida “GAME OVER”, no siendo posible recuperarla por programa.

6.6.2.- Criterios de puntuación

Ganará el equipo que aporte la solución más idónea. En caso de empate se valorará la calidad del código utilizado

(uso de funciones, etc.,) y el diseño del robot. Si ninguna de las soluciones es mínimamente adecuada, se

podrá considerar desierto.

6.6.4.- Documentación del proyecto

Cada equipo debe entregar, dentro del plazo establecido, la siguiente documentación en formato electrónico.

66.4.1.- Dosier

El dosier en formato electrónico debe contener:

Presentación de los componentes del equipo y cuál ha sido su papel en el reto.

La explicación de la solución escogida.

El algoritmo, ya sea en modo gráfico o con pseudocódigo. El programa, ya sea en C o cualquiera de los entornos gráficos

disponibles.

6.6.4.2.- Fotos del robot

Como mínimo una foto en alta definición de cada vista del robot (superior, frontal, posterior, lado derecho, lado izquierdo e inferior)

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6.6.4.3.- Vídeo

Se ha de aportar un vídeo con la ejecución del programa a tiempo acelerado (1 día = 15 minutos). Este video ha de ser una única secuencia continua, sin cortes ni transiciones de ningún tipo. La única edición permitida es la inclusión al inicio de la identificación del equipo. Cualquier incumplimiento de este requisito supondrá la descalificación del equipo.

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7.1.- STEAM Challenge 2018 – Autobot

Publicado bajo la licencia Creative Commons: Puedes difundirlo sin finalidad comercial e indicando el autor original

El objetivo es proponer un reto que deba ser resuelto de forma autónoma por un robot para lo cual debe ser capaz de adaptarse a determinados cambios en el escenario, lo que pone el foco en la robótica, ya que no se podrá resolver controlando al robot de forma remota, ni tampoco con una mera secuencia de órdenes. El robot ha de interactuar con el entorno y realimentarse del mismo para poder llevar a cabo el reto de forma exitosa.

7.1.1.- El objetivo

En el punto de partida coger una pieza de forma cilíndrica, transportarla a través de un camino sinuoso dotado de dos badenes en los que se produce un cambio de dirección, hasta llegar al punto de destino en donde se debe depositar dicha pieza, que debe quedar estable y en posición vertical sobre la base, y sin contacto con el robot.

Tanto la posición inicial de la pieza, como la longitud de cada tramo, los cambios de dirección en cada badén y la posición en la que se deba depositar la pieza son variables. El robot deberá determinar todo ello por sí mismo en tiempo real.

7.1.2.- El equipo

Cada equipo puede estar formado por hasta 5 personas. También puede contar con un entrenador, el cual debe limitar su papel a motivar al equipo y resolver sus dudas.

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7.1.3.- El escenario

7.1.3.1.- Zona de salida

La zona de salida es un cuadrado de color claro de 50 x 50 cm y 1 cm de alto, en donde se situará el robot orientado hacia la salida. En torno a este lugar hay tres posibles puntos en los que puede estar la pieza a recoger. El robot debe localizar la ubicación de la pieza por sus propios medios.

7.1.3.2-. La pieza a transportar

La pieza a recoger, transportar y depositar tendrá forma de cilindro de 2,5 cm de diámetro y 3 cm de alto. Podrá ser de cualquier color.

Dicha pieza a recoger estará sobre una estructura en L de color indeterminado cuya pared posterior es de 15 cm de alto por 6 de ancho. La base sobre la que está la pieza es un cuadrado de 28 x 28 y 1 cm de alto. Solo habrá una estructura en L en la salida, que es sobre la que estará la pieza a recoger.

Tanto el camino hasta los tres puntos como el de salida están identificados con una línea negra de 2 cm de grosor.

Se sale de la zona de salida a través de una rampa de 1 cm de altura y 4 de longitud.

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7.1.3.3.- El camino

El camino constará de dos tramos sinuosos de color claro, de longitud y forma variable, marcados con una línea central negra de 2 cm de grosor que sale de origen. Los tramos finalizan con un badén en el cual se produce un cambio de dirección. La longitud de los tramos será de al menos 1 metro.

7.1.3.4.- El badén

Cada badén es un rectángulo de 20 x 20 cm y 1 cm de altura, al que se accede y se sale mediante rampas de 1 cm de altura y 4 de longitud con una raya negra de 2cm en el centro.

En el badén solo está marcada en negro una línea de salida, que puede estar en cualquiera de los lados, excepto el de entrada. Dicha línea de salida es de 5 cm de longitud desde el borde de salida del badén.

7.1.3.5.- La zona de llegada

Una zona de llegada, idéntica a la de salida, a la que se accede a través de una rampa de 1 cm de altura y 4 de longitud. Dicha base dispondrá de tres posibles puntos en los que depositar la pieza sobre una plataforma en forma de L de color indeterminado cuya pared posterior es de 15 cm de alto por 6 de ancho.

La base sobre la que se depositará la pieza es un cuadrado de 28 x 28 y 0,8 cm de alto (ligeramente más baja que la base de la L de salida). Solo habrá una estructura en L en la llegada que es donde se deberá depositar la pieza transportada.

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7.1.4.- Requisitos

Las soluciones aportadas deben cumplir los siguientes requisitos:

7.1.4.1.- Robots

Aunque el reto sirve para cualquier plataforma (LEGO, Arduino, etc.) para participar en este Campeonato Escolar de Robótica Educativa STEAM Challenge se ha de utilizar mBot (Categoría mBot) o mBot Ranger (Categoría Ranger), con su estructura y forma estándar a la que se le debe añadir una matriz de LEDS y una pinza en la parte frontal.

Se puede utilizar cuantos sensores y actuadores se desee, pero sólo puede tener un único sensor sigue líneas fijado de forma solidaria y centrado en la parte frontal de la estructura del robot.

Se debe identificar el robot con una placa con el número de equipo que se haya asignado al matricularse.

7.1.4.2.- Estructura

No se puede alterar la estructura base original de los robots, pero sí añadirle piezas estructurales, sensores y actuadores adicionales de cualquier fabricante o, incluso, confeccionados por el equipo.

No puede sobresalir nada por los lados fuera de las ruedas / orugas del robot.

No puede sobresalir nada por delante de la pinza frontal.

La pinza debe quedar a 3 cm del suelo.

7.1.4.3.- El programa

El robot ha de ser completamente autónomo. No se podrá utilizar un mando a distancia ni interactuar de ninguna forma con el robot durante la prueba.

El algoritmo debe ser capaz de adaptarse a cambios dentro del escenario en cuanto a las longitudes, formas y direcciones de los tramos, así como la posición del objeto, tanto en salida como en destino, etc.

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Las pruebas finales de tiempo se harán con un escenario fijo que se comunicará una vez cerrado el plazo de entrega.

Una vez situado el robot en el punto de salida ha de esperar a que se produzca un evento para iniciar la prueba. El evento puede ser la pulsación de un botón o bien un sonido o una distancia en el sensor de ultrasonidos. Sea cual sea se debe indicar en la matriz de LEDS de forma clara.

Al iniciar la prueba debe poner a cero un temporizador. Durante la prueba se ha de mostrar en la matriz de LEDS el tiempo transcurrido en segundos con al menos un decimal. Al finalizar la prueba se debe parar el cronómetro del programa y mostrar de forma permanente en la matriz de LEDS el tiempo transcurrido en segundos con al menos un decimal.

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7.1.6.2.- Criterios de puntuación

Ganará el equipo que logre finalizar la prueba correctamente en el menor tiempo.

En caso de empate se valorará la calidad del código utilizado (uso de funciones, etc.) y el diseño del robot.

Si ninguna de las soluciones cumple con los requisitos, se considerará desierto.

7.1.6.4.- Documentación del proyecto

Cada equipo debe entregar, dentro del plazo establecido, la siguiente documentación en formato electrónico.

7.1.6.5.- Dosier

El dosier en formato electrónico debe contener:

Presentación de los componentes del equipo y cuál ha sido su papel en el reto.

La explicación de la solución escogida.

El algoritmo, ya sea en modo gráfico o con pseudocódigo.

El programa, ya sea en C o cualquiera de los entornos gráficos disponibles.

El tiempo mínimo logrado.

7.1.6.5.1.- Fotos del robot y del escenario

Como mínimo una foto en alta definición de cada vista del robot (superior, frontal, posterior, lado derecho, lado izquierdo e inferior)

Una foto del escenario utilizado.

7.1.6.5.2.- Vídeo

Se ha de aportar un vídeo en el que se vea cómo lleva a cabo el reto. La secuencia final debe mostrar la matriz de LEDS con el tiempo invertido. Este video ha de ser una única secuencia continua, sin cortes ni transiciones de ningún tipo. La única edición permitida es la inclusión al

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inicio de la identificación del equipo. Cualquier incumplimiento de este requisito supondrá la descalificación del equipo.

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8.- ¿Dudas? Relacionadas con los retos: Ponte en contacto con el juez principal, Ernesto Martínez de Carvajal. ecarvajal@hedrich.es Otros aspectos: Ponte en contacto con el coordinador, Chema Martínez Heras. chema@makeblock.es

Esperamos que os guste y disfrutéis creando vuestras propuestas.

Campeonato Escolar de Robótica Educativa STEAM Challenge 2018

http://steam.bot/challenge

Versión del documento: 1.1 - 4/12/2018.

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