Mars Rover: Landing Challenge Unit desafiará a sus estudiantes a crear proyectos VEXcode GO para resolver un problema. Esta unidad presenta a los estudiantes el uso del sensor ocular en la parte frontal de Code Base en un desafío, inspirado en el proceso que utilizan los científicos al intentar aterrizar una nave espacial, como el rover Mars 2020 Perseverance. Los estudiantes codificarán el Código Base para detectar un obstáculo y luego dejarán de conducir para indicar que se encontró un obstáculo en el lugar de aterrizaje.

Misión Marte 2020 de la NASA

La misión Mars 2020 de la NASA aborda objetivos científicos de alta prioridad para la exploración de Marte: vida, clima, geología y humanos. Pero antes de que el rover Perseverance pueda comenzar su misión recogiendo muestras de rocas y suelo en la superficie, el rover debe aterrizar de forma segura en el Planeta Rojo.

Según la NASA, sólo alrededor del 40% de las misiones enviadas a Marte (por cualquier agencia espacial) han tenido éxito. Todo el proceso de entrada, descenso y aterrizaje tomará solo unos minutos, pero la nave espacial que transporta el rover Perseverance debe reducir la velocidad de casi 20.000 km por hora (~12.500 millas por hora) a cero y encontrar un área abierta y plana para aterrizar. . La superficie marciana está llena de obstáculos: enormes cráteres de impacto, acantilados, grietas y rocas irregulares. Los vientos impredecibles también pueden provocar más complicaciones.

Para ayudar a garantizar un aterrizaje seguro, el rover Perseverance tomará imágenes mientras desciende y las comparará con los mapas. Puede decidir rápidamente si los científicos determinaron que esa área es peligrosa y hacer ajustes para aterrizar en un área abierta.

En esta unidad, los estudiantes codificarán el Código Base para detectar obstáculos en los sitios de aterrizaje en sus Campos para ayudar a garantizar un aterrizaje seguro para el rover.

¿Qué es un sensor?

Un sensor es, en esencia, un dispositivo que ayuda a un robot a comprender el mundo que lo rodea. Lo hace recopilando y reportando datos sobre su entorno, que luego pueden usarse en un proyecto para hacer que el robot tome decisiones o realice ciertos comportamientos. Esta secuencia puede considerarse como un ciclo de decisión Sentir → Pensar → Actuar.

En esta unidad, Code Base utilizará el sensor ocular para  objetos en el campo y ayudar a despejar el área para un aterrizaje seguro del rover. El proyecto que crean los estudiantes lleva a cabo este ciclo ya que el sensor ocular en Code Base detectará la presencia de un objeto, luego VEXcode GO ordena Think para tomar una decisión en función de si el sensor ocular detecta un objeto o no. Luego, el Código Base actuará y detendrá la conducción en función de la presencia del objeto.

¿Qué es el sensor ocular?

El Eye Sensor es un sensor que puede determinar tres cosas: la presencia de un objeto, su color y el brillo de un objeto o superficie. En esta unidad, el sensor ocular se utiliza para detectar un objeto y poder retirarlo del área de aterrizaje. Los datos reportados por el sensor ocular se pueden ver en la consola del monitor, que ofrece a los estudiantes una representación visual de lo que el robot está "viendo", y puede usarse para ayudarlos a establecer la conexión entre los sensores y los comportamientos del robot. . Para obtener más información sobre el uso de Monitor Console en VEXcode GO, consulte este artículo de la biblioteca VEX.

El sensor ocular en Code Base - Eye Forward build está ubicado en el lado frontal, como se muestra en la imagen a continuación. El Eye Sensor se puede utilizar para detectar la presencia o ausencia de un objeto, así como su color o nivel de brillo. 

El sensor ocular utiliza luz infrarroja para detectar objetos. Los objetos de colores claros reflejan la luz infrarroja y el sensor ocular detecta más fácilmente. Los objetos de colores oscuros absorben la luz infrarroja y el sensor ocular tampoco los detecta. Durante la unidad, utilice papel blanco o de color claro para los obstáculos para garantizar que el sensor ocular pueda detectar estos objetos.

En esta unidad, el sensor ocular se utilizará para detectar cuándo hay un objeto presente en el camino de la base del código. La posición del sensor ocular en la base del código significa que solo puede detectar objetos directamente frente a él. Tenga esto en cuenta cuando coloque su Código Base y obstáculos con sus estudiantes para que los materiales los preparen para el éxito. 

Para obtener más información sobre el sensor ocular y cómo funciona, consulte el artículo Codificación con el sensor ocular VEX GO Biblioteca VEX.

¿Qué es VEXcode GO?

VEXcode GO es un entorno de codificación que se utiliza para comunicarse con los robots VEX GO. Los estudiantes usan la interfaz de arrastrar y soltar para crear proyectos VEXcode GO que controlan las acciones de sus robots. El propósito de cada bloque se puede identificar mediante señales visuales como su , color y etiqueta. Para obtener más información sobre cómo trabajar con VEXcode GO, , consulte la sección VEXcode GO de la biblioteca VEX.

Los bloques en VEXcode GO representan comandos del robot que se utilizan para crear un proyecto en VEXcode GO. A continuación se muestra una lista de los principales bloques utilizados durante esta Unidad.

Bloques VEXcode GO	Comportamientos
	El bloque {When started} comienza a ejecutar la pila de bloques adjunta cuando se inicia el proyecto.
	El bloque [Drive] mueve la transmisión hacia adelante o hacia atrás para siempre.
	El bloque [Girar hacia] hace girar el tren motriz una distancia determinada.
	El bloque [Forever] repite para siempre cualquier bloque contenido dentro de la 'C'.
	El bloque [Esperar] espera un período de tiempo específico antes de pasar al siguiente bloque de un proyecto.
	El bloque [Esperar hasta] espera a que la condición dentro de él informe VERDADERO antes de pasar al siguiente bloque.
	El bloque <Found object> informa si el sensor ocular detecta un objeto.
	El bloque [Detener conducción] detiene la transmisión.
	El bloque [Establecer color del parachoques] establece el color del parachoques LED.

¿Cómo funciona el bloque [Esperar hasta] con el sensor ocular? 

En esta unidad, los estudiantes utilizarán el sensor ocular en Code Base para detectar obstáculos en el área de aterrizaje del rover de Marte. Para codificar esto, usarán el bloque [Esperar hasta] en un proyecto. El bloque [Esperar hasta] es un bloque de Control que verifica repetidamente una condición para controlar el flujo de un proyecto. Un proyecto no pasará al siguiente bloque hasta que la condición en el bloque [Esperar hasta] se informe como verdadera. En esta unidad, el bloque [Esperar hasta] se utiliza con el bloque <Found object> como condición, de modo que esperará hasta que el sensor ocular detecte un objeto y la condición del bloque <Found object> sea verdadera, para pasar al siguiente. bloque en el proyecto. 

Los bloques [Esperar hasta] se pueden usar junto con bloques que no esperan, como el bloque [Conducir] en esta unidad, de modo que Code Base pueda avanzar hasta que el sensor ocular detecte un objeto.

Para ver el flujo del proyecto en tiempo real mientras su robot se ejecuta, observe la función resaltada en VEXcode GO. Al comienzo del proyecto, aparecerá un resaltado verde alrededor del bloque [Esperar hasta] hasta que la condición sea verdadera. Aparecerá el resaltado verde para omitir los bloques que no están en espera (en este caso, el bloque [Drive]) porque estos comandos se ejecutan rápidamente. 

En esta unidad, los estudiantes utilizarán una combinación de bloques de espera, como el bloque [Esperar hasta], y bloques que no esperan, como el bloque [Conducir], en sus proyectos para completar las actividades y desafíos del laboratorio. Para obtener más información sobre los bloques en espera y sin espera en VEXcode GO, lea este artículo de la Biblioteca VEX. 

Preparándose para el Desafío de final abierto en esta unidad

En esta unidad, se pedirá a los estudiantes que utilicen lo que han aprendido anteriormente para crear un proyecto para resolver un desafío. Debido a que es importante desafiar regularmente a los estudiantes a resolver problemas y aplicar las habilidades que han estado aprendiendo de una manera nueva, lo alentamos a desafiar a sus estudiantes y utilizar estas estrategias para desarrollar resiliencia y ayudar a guiarlos a través del desafío. Aquí hay algunas sugerencias para ayudar a los estudiantes mientras experimentan con sus proyectos: 

Dar retroalimentación sin dar la solución - Cometer errores mientras se trabaja en un desafío Se espera y se recomienda. "Los errores en el aprendizaje pueden crear oportunidades [y] pueden ayudar a establecer conexiones".¹ Crear un proceso familiar de resolución de problemas con sus alumnos puede ayudarlos a aprender cómo identificar un problema y seguir adelante cuando cometen un error, minimizando así las interrupciones y la frustración. Intente utilizar el siguiente ciclo de resolución de problemas con sus alumnos para ayudarlos a solucionar sus proyectos y encontrar sus propias soluciones. 

• Describe el problema
  • Pídale al estudiante que explique qué está mal. Los estudiantes deben poder relacionar el error con el objetivo compartido o el desafío en cuestión.
    • ¿Cómo se está moviendo Code Base en su proyecto? Cómo debería moverse el robot? 
• Identifique cuándo y dónde comenzó el problema
  • Pregúntele al estudiante cuándo notó el problema por primera vez.
    • ¿Qué parte del proyecto se estaba ejecutando?
  • Si los estudiantes tienen dificultades para determinar en qué parte del proyecto está el error, anímelos a utilizar la función Paso a paso del proyecto en VEXcode GO. Las señales visuales proporcionadas con la función Paso a paso del proyecto se pueden utilizar para ayudar a los estudiantes a solucionar problemas en su proyecto al tener la capacidad de ver los bloques que se ejecutan uno a la vez. Esto  una mejor visión de qué bloques pueden estar causando el error, por lo que la depuración puede convertirse en un proceso más específico y eficiente. Para obtener más información sobre cómo utilizar la función Paso a paso del proyecto, consulte el artículo Paso a paso por un proyecto en VEXcode GO VEX Library. 
• Realizar & ediciones de prueba
  • Cuando los estudiantes encuentran un error, deben editar su proyecto. Los estudiantes pueden probar el proyecto con cada edición realizada. Si el proyecto tiene éxito, podrán pasar al siguiente paso en el ciclo de resolución de problemas. Si el proyecto no tiene éxito, pueden volver al inicio del proceso e intentarlo nuevamente.
• Reflejar
  • Pida a los estudiantes que piensen en el error que cometieron y superaron durante el proceso.
    • ¿Cuál fue el error? Qué aprendiste de este error? ¿Cómo puede ayudarle a codificar el Código Base la próxima vez?
  • Anime a los estudiantes a reconocer sus errores y lo que aprendieron del proceso para ayudar a fomentar una mentalidad de crecimiento. Un fuerte énfasis en una mentalidad de crecimiento puede ayudar a los estudiantes a aprender cuándo y cómo persistir y también cuándo pedir ayuda.² Si los estudiantes pueden ver su proceso como un precursor de un nuevo aprendizaje, entonces pueden utilizar los pasos aquí para promover su propio aprendizaje y el de sus compañeros de clase. A medida que los estudiantes se encuentren con estos problemas y reflexionen sobre sus errores, anímelos a compartir sus errores y procesos con sus compañeros. De esta manera, los estudiantes pueden convertirse en “recursos de aprendizaje mutuos”.³

Clear the Landing Area (Laboratorio 2) está diseñado para ser una exploración abierta que pedirá a sus alumnos que perseveren para resolver un desafío. En este laboratorio, presentamos bucles con el bloque [Forever] y pedimos a los estudiantes que experimenten usando bucles en su proyecto para que Code Base conduzca y detecte todos los obstáculos en el área de aterrizaje (GO Field). Si el uso de bucles en un proyecto es nuevo para sus alumnos, es posible que sean necesarias varias iteraciones de sus proyectos para utilizar bucles de forma eficaz. Utilice las sugerencias descritas en esta sección para preparar a los estudiantes para el proceso de prueba y error, y para ayudarlos a solucionar problemas en sus proyectos para lograr el objetivo del desafío. La sección de Facilitación de Play Part 1 y 2 contiene apoyos educativos adicionales para guiar a los estudiantes a través del desafío del Laboratorio 2. Tener un plan sobre cómo brindará apoyo para la resolución de problemas y el ensayo y error que se requieren en este laboratorio puede ayudarlo a satisfacer las necesidades individuales de sus estudiantes.

Consulte el artículo de la biblioteca VEX Construyendo resiliencia en STEM Labs para obtener más información sobre cómo la retroalimentación efectiva puede ayudar a los estudiantes a desarrollar resiliencia y una mentalidad de crecimiento mientras trabajan en STEM Labs.

¹ Hattie, John y Shirley Clarke. Aprendizaje visible: retroalimentación. Routledge, Taylor & Grupo Francis, 2019.

²  Ibídem.

³ Ibídem, pág. 121