Enseñanza de robótica industrial en educación superior mediante la aplicación visual para Android

Autores/as

  • Alberto Brunete Centro de Automática y Robótica (CAR UPM-CSIC), Universidad Politécnica de Madrid, José Gutiérrez Abascal 2, 28006 Madrid, España; Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial, Universidad Politécnica de Madrid, Ronda de Valencia 3, 28012 Madrid, España; https://orcid.org/0000-0001-9873-232X
  • Miguel Hernando Centro de Automática y Robótica (CAR UPM-CSIC), Universidad Politécnica de Madrid, José Gutiérrez Abascal 2, 28006 Madrid, España; Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial, Universidad Politécnica de Madrid, Ronda de Valencia 3, 28012 Madrid, España; https://orcid.org/0000-0001-9997-0266
  • Ernesto Gambao Centro de Automática y Robótica (CAR UPM-CSIC), Universidad Politécnica de Madrid, José Gutiérrez Abascal 2, 28006 Madrid, Esapaña; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Universidad Politécnica de Madrid, José Gutiérrez Abascal 2, 28006 Madrid, España https://orcid.org/0000-0003-1705-1800
  • Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial, Universidad Politécnica de Madrid, Ronda de Valencia 3, 28012 Madrid, España https://orcid.org/0009-0004-4686-9091
  • Daniel Manzaneque Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial, Universidad Politécnica de Madrid, Ronda de Valencia 3, 28012 Madrid, España https://orcid.org/0009-0007-4686-6407

DOI:

https://doi.org/10.29019/enfoqueute.960

Palabras clave:

Robots industriales, programación visual, HRI, STEM, programación Android

Resumen

La robótica es una asignatura exigente en la enseñanza superior. Es necesario actualizar las metodologías de aprendizaje para hacer uso de las nuevas tecnologías. Este trabajo presenta una nueva metodología para la enseñanza de la programación de robótica industrial utilizando una interfaz visual que se ejecuta en dispositivos Android, denominada Hammer. Esta herramienta permite controlar y programar robots a través de un entorno visual basado en el concepto Scratch. Gracias a ella, los alumnos pueden ver la parte práctica de los conceptos teóricos aprendidos en clase y, al mismo tiempo, probar y generar tareas y trayectorias para robots industriales mientras aprenden los fundamentos de la programación de robots. Los alumnos no necesitan conocimientos sobre el lenguaje de programación del robot de destino, pero sí conocimientos básicos de Robótica. Esta herramienta se ha probado en este artículo a través de cuatro diferentes ejercicios prácticos guiados. Todos los ejercicios se han validado mediante encuestas y los resultados se presentan y discuten en el artículo.

Metrics

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

C. Kim, D. Kim, J. Yuan, R. B. Hill, P. Doshi, and C. N. Thai, “Robotics to promote elementary education pre-service teachers’ STEM engagement, learning, and teaching,” Computers & Education, vol. 91,

pp. 14–31, 2015. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0360131515300257

A. Eguchi and L. Uribe, “Robotics to promote STEM learning: Educational robotics unit for 4th grade science,” 2017 IEEE Integrated STEM Education Conference (ISEC), pp. 186–194, 2017. [Online].

Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/7910240/

F. B. V. Benitti, “Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review,” Computers & Education, vol. 58, no. 3,

pp. 978–988, apr 2012. [Online]. Available: https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/S0360131511002508

C. A. Jara, F. A. Candelas, S. T. Puente, and F. Torres, “Hands-on experiences of undergraduate students in Automatics and Robotics using a virtual and remote laboratory,” Computers & Education, vol. 57, no. 4, pp. 2451–2461, 2011. [Online]. Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360131511001515

Q. Wu, S. Wang, J. Cao, B. He, C. Yu, and J. Zheng, “Object Recognition- Based Second Language Learning Educational Robot System for Chinese Preschool Children,” IEEE Access, vol. 7, pp. 7301–7312, 2019. [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/8598920/

M. Resnick, J. Maloney, A. Monroy-Herna´ndez, N. Rusk, E. Eastmond,

K. Brennan, A. Millner, E. Rosenbaum, J. Silver, B. Silverman, and Y. Kafai, “Scratch: Programming for All,” Commun. ACM, vol. 52, no. 11, pp. 60–67, nov 2009. [Online]. Available: https://doi.org/10.1145/1592761.1592779

A. Pichler and M. Ankerl, “User centered framework for intuitive robot programming,” in 2010 IEEE International Workshop on Robotic and Sensors Environments. IEEE, oct 2010, pp. 1–6. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/5675249/

J. P. Diprose, B. A. MacDonald, and J. G. Hosking, “Ruru: A spatial and interactive visual programming language for novice robot programming,” in 2011 IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing (VL/HCC). IEEE, sep 2011, pp. 25–32. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/6070374/

J. M. Rodriguez Corral, I. Ruiz-Rube, A. Civit Balcells, J. M. Mota-Macias, A. Morgado-Estevez, and J. M. Dodero, “A Study on the Suitability of Visual Languages for Non-Expert Robot Programmers,” IEEE Access, vol. 7, pp. 17 535–17 550, 2019. [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/8629035/

J. Cross, C. Bartley, E. Hamner, and I. Nourbakhsh, “A visual robot-programming environment for multidisciplinary education,” in 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE, may 2013, pp. 445–452. [Online]. Available: http://ieeexplore. ieee.org/document/6630613/

T. Zafar, M. Khan, A. Nawaz, and K. Ahmad, “Smart phone interface for robust control of mobile robots,” in 2014 IEEE International Conference on Autonomous Robot Systems and Competitions (ICARSC). IEEE, may 2014, pp. 42–46. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee. org/document/6849760/

Q. Wang, W. Pan, and M. Li, “Robot’s remote real-time navigation controlled by smart phone,” in 2012 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO). IEEE, dec 2012, pp. 2351–2356. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/6491321/

Y. Sakata, J. Botzheim, and N. Kubota, “Development platform for robot partners using smart phones,” in MHS2013. IEEE, nov 2013, pp. 1–6. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/6710433/

Z. Dogmus, E. Erdem, and V. Patoglu, “ReAct!: An Interactive Educational Tool for AI Planning for Robotics,” IEEE Transactions on Education, vol. 58, no. 1, pp. 15–24, feb 2015. [Online]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/6807834/

C. Mateo, A. Brunete, E. Gambao, and M. Hernando, “Hammer: An Android based application for end-user industrial robot programming,” in 2014 IEEE/ASME 10th International Conference on Mechatronic and Embedded Systems and Applications (MESA). IEEE, sep 2014, pp. 1–6. [Online]. Available: http://ieeexplore.ieee.org/document/6935597/

Publicado

2023-07-01

Cómo citar

Brunete, A., Hernando, M., Gambao, E., Carlos, & Manzaneque, D. (2023). Enseñanza de robótica industrial en educación superior mediante la aplicación visual para Android. Enfoque UTE, 14(3), pp. 10-18. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.960

Número

Vol. 14 Núm. 3 (2023)

Sección

Misceláneos

Derechos de autor 2023 Los Autores

Creative Commons License

Esta obra está bajo licencia Creative Commons Attribution 3.0 International License.

Los artículos e investigaciones publicadas por la Universidad UTE, se realizan en régimen de Acceso Abierto [Open Access] en formato electrónico. Al enviar un artículo a cualquiera de las revistas científicas de la Universidad UTE, el o los autores aceptan estas condiciones.

La UTE aplica la licencia Creative Commons Attribution (CC-BY) a los artículos de sus revistas científicas. En virtud de esta licencia de acceso abierto, como autor usted acuerda que cualquier persona puede reutilizar su artículo en su totalidad o en parte para cualquier propósito, de forma gratuita, incluso para fines comerciales. Cualquiera puede copiar, distribuir o reutilizar el contenido siempre y cuando el autor y la fuente original estén correctamente citados. Esto facilita la libertad de reutilización y también asegura que el contenido pueda ser extraído sin barreras para necesidades de investigación.

 

Esta obra está bajo una Creative Commons Attribution 3.0 International (CC BY 3.0).

 

Además, la Revista Enfoque UTE garantiza y declara que los autores conservan siempre todos los derechos de autor y de publicación de sus obras originales sin restricciones [© Los Autores].  El reconocimiento (BY) permite cualquier explotación de la obra, incluyendo una finalidad comercial, así como la creación de obras derivadas, la distribución de las cuales también está permitida sin ninguna restricción.