En esta unidad, los estudiantes comprenderán qué son los datos y cómo los sensores producen datos que pueden usarse para resolver problemas del mundo real. Actuarán como inspectores de puentes y utilizarán el sensor ocular en la base de código GO para escanear "puentes" y detectar grietas utilizando los datos del sensor ocular. Aprenderán a analizar datos para sacar conclusiones sobre la seguridad de los puentes y cómo utilizar los datos junto con el método científico para elaborar y probar una hipótesis sobre qué puentes en particular necesitan reparación. Informarán los resultados basados en los datos en un Informe de inspección del puente.
¿Qué son los datos?
Los datos son información que se recopila y utiliza como referencia o análisis. Hay muchos tipos diferentes de datos con los que los estudiantes interactúan diariamente. Desde consultar el pronóstico del tiempo para decidir qué ponerse hasta usar el GPS para viajar, los datos son una presencia constante. En entornos profesionales, los datos informan todo, desde las estrategias comerciales hasta los diagnósticos médicos. En esta unidad, los estudiantes se centrarán en los datos relacionados con VEX GO.
Un sensor informa datos sobre el mundo que lo rodea. Los datos de los sensores se pueden utilizar para que un robot tome decisiones o se pueden recopilar y presentar como evidencia para respaldar o refutar una afirmación. En esta unidad, los estudiantes aprenden a recopilar datos del sensor ocular y luego a utilizarlos para probar una afirmación que se les presenta. En toda la Unidad, registran y presentan datos utilizando hojas de recopilación de datos y muestran sus datos en informes de inspección de puentes. Al final de la Unidad, harán sus propias afirmaciones, recopilarán datos de sensores para probar la afirmación y utilizarán los datos recopilados como evidencia para determinar si su afirmación es verdadera. Aunque esta unidad se centra en los datos de los sensores, recopilar, organizar e interpretar datos y luego usarlos para respaldar una afirmación es una habilidad valiosa que los estudiantes utilizarán en todas las disciplinas académicas.
¿Qué es un sensor?
Un sensor es un dispositivo que ayuda a un robot o dispositivo a comprender el mundo que lo rodea. Lo hace recopilando información de su entorno y convirtiéndola en un formato que pueda leerse y comprenderse. Interactuamos con sensores todos los días. Un ejemplo común es una puerta automática en un supermercado. Un sensor de movimiento montado encima de la puerta emite señales de microondas u ondas ultrasónicas, que rebotan hacia el sensor. Cuando una persona se acerca a la puerta, las ondas se interrumpen, cambiando el patrón de las señales que rebotan. El sensor detecta este cambio y envía una señal eléctrica al mecanismo de control de la puerta, indicándole que se abra.
Para que los estudiantes aprendan con éxito a codificar un robot, deben comprender cómo funcionan los sensores que utilizan, porque los datos de un sensor son tan buenos como la entrada que recibe. En nuestro ejemplo de puerta automática, si el sensor de la puerta detecta un cambio en las ondas ultrasónicas que rebotan hacia ella debido a una fuerte lluvia, la puerta se abrirá aunque no haya nadie allí para dejarla entrar a la tienda.
Comprender cómo funciona el sensor de la puerta permite solucionar el problema. Quizás agregar un toldo más grande sobre las puertas de la tienda evitará que el sensor se vea afectado por la lluvia. Lo mismo ocurre con los estudiantes que aprenden a codificar un robot. Al codificar, datos inesperados de los sensores pueden provocar que el robot se comporte de maneras que los estudiantes no anticipan, lo que a veces los lleva a pensar que el robot o el sensor están rotos. Los estudiantes deben comprender cómo los sensores obtienen y reportan información para evitar esto y tener una base sobre la cual basar la resolución de problemas en un proyecto de codificación.
En esta unidad, los estudiantes utilizarán el sensor ocular para recopilar datos. Los estudiantes necesitarán saber cómo el sensor ocular recopila datos para poder utilizarlos con éxito para responder preguntas. Esta comprensión también permitirá a los estudiantes construir y depurar proyectos más complejos utilizando el sensor ocular en el futuro.
El sensor ocular VEX GO
Cómo funciona el sensor ocular VEX GO
El sensor ocular VEX GO no detecta colores. Más bien, detecta si un objeto está cerca y, de ser así, muestra el valor de tono digital de ese objeto. El sensor funciona emitiendo una luz blanca. Luego, la luz se refleja en el objeto y el sensor ocular mide la intensidad de los colores en la luz reflejada. El sensor realiza un cálculo basado en esos niveles de intensidad para determinar un valor de tono, que se informa en el Monitor VEXcode GO. El valor del tono se puede interpretar utilizando una tabla de tonos para determinar un color.
Es posible que haya utilizado el sensor ocular en un proyecto en el que el robot realizaba un comportamiento basado en el color detectado (como girar a la derecha si se detectaba azul). Para ello, se compara el valor de tono determinado por el sensor con los rangos predeterminados para rojo, azul y verde. Si el valor está dentro de ese rango, se informará como "Verdadero"; si no, se informará como "Falso". El sensor aún no detecta el color rojo, azul o verde: está comparando los datos numéricos con rangos de valores conocidos y esencialmente "convirtiendo" los datos en colores para nosotros.
Visualización de datos del sensor
Los datos informados por el sensor ocular se pueden ver en la consola del monitor mientras se ejecuta un proyecto. Para ver los datos del sensor en el Monitor, arrastre un bloque de detección desde la Caja de herramientas hasta el ícono del Monitor. El tono del ojo en grados se mostrará como un valor de tono, que los estudiantes pueden comparar con la Tabla de tonos para determinar el color que el Sensor del ojo cree que detecta.
Para obtener un recordatorio sobre cómo monitorear los valores de los sensores, seleccione el botón Cómo monitorear en cualquier momento.
La tabla de tonos
La tabla de tonos representa los valores numéricos de cada color según lo informado por el sensor ocular. El valor del tono varía de 0 a 360 grados, comenzando con el rojo y moviéndose en orden de arco iris alrededor del gráfico circular. A veces, el valor de tono detectado puede no coincidir con el color que usted ve presente en el entorno. Esto puede deberse a la calidad de la luz ambiental presente alrededor del sensor y no significa que el sensor esté funcionando mal.
La luz ambiental y el sensor ocular
Debido a que el color es luz reflejada, la luz ambiental (luz presente en el área donde se utiliza el sensor) afectará el valor de tono informado por el sensor. Por ejemplo, un rayo VEX GO verde puede indicar el número '57', que cae en el área 'amarilla' en la tabla de tonos. Esto no se debe a un mal funcionamiento del sensor, sino a la luz ambiental presente alrededor del sensor. Los valores de tono pueden leerse de manera diferente para diferentes estudiantes en la misma aula, incluso si están escaneando el mismo objeto con el sensor ocular. Todo esto depende de la cantidad de luz en el área donde se encuentran los estudiantes. Estar sentado cerca de una ventana, por ejemplo, o en un día particularmente nublado, puede cambiar la forma en que el sensor informa los datos del valor del tono.
En el Laboratorio 1, los estudiantes verán los datos numéricos del sensor ocular en el monitor VEXcode GO. Registrarán los datos de las diferentes secciones del puente que estén escaneando utilizando el sensor ocular y harán coincidir los datos numéricos con la tabla de tonos. Luego compararán los valores informados por el sensor con y sin usar Eye Light. Estos valores serán diferentes porque cuando más luz ilumina el objeto detectado por el sensor, la intensidad de la luz reflejada cambiará, cambiando así el valor de tono informado. Esto ayudará a que los estudiantes comprendan cómo el sensor ocular detecta la información.
Negro, blanco y gris
Los estudiantes pueden notar que los valores de tono informados para negro, blanco o gris (como los colores en el mosaico) no son confiables. Esto se debe a que el negro es esencialmente la ausencia de color y el blanco es esencialmente la combinación de todos los colores. Si comparamos esta idea con la tabla de tonos, no hay ninguna opción disponible para todos los colores o para cero colores. Por lo tanto, el valor de tono informado puede no coincidir con lo que percibimos como el color.
Descargar y abrir proyectos VEX GO
En algunos de los laboratorios, a los estudiantes se les asignarán proyectos para imprimir datos en la consola de impresión. Estos proyectos deben descargarse antes de comenzar la lección, para que puedan abrirse y usarse cuando sea necesario. Puede optar por descargarlos para los estudiantes o que los estudiantes los descarguen ellos mismos. Los archivos de los proyectos se encuentran en la lista de materiales. Para obtener más información sobre cómo cargar y abrir proyectos descargados, consulte estos artículos de la biblioteca VEX específicos del dispositivo: