Projeto e fabricação de kit didático voltado a robótica educacional
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37895 |
Resumo: | Em vista da crescente demanda contemporânea de capital intelectual, este construído a partir das habilidades do século XXI, a robótica educacional se apresenta no cenário atual como uma ferramenta cognitiva capaz de desenvolver competências necessárias para satisfazer as novas demandas do mundo tecnológico e digital. No entanto, o grande entrave para a propagação dessa ferramenta educacional em muitos países é o custo das soluções tecnológicas empregadas pela robótica educacional, e também sua simplicidade. Nessa linha, este teve como objetivo oferecer uma solução tecnológica alternativa de baixo custo e de simples uso. O produto desenvolvido foi um kit de robótica educacional, produzido com auxílio de manufatura aditiva (impressão 3D) e o emprego de componentes eletrônicos (atuadores, microcontrolador e sensor). O kit se dividiu em dois módulos, dos quais: módulo I, baseado em eletrônica analógica, se destina a crianças do ensino infantil (3 a 5 anos), enquanto o módulo II, baseado em eletrônica digital, se destina à alunos do ensino fundamental. Cada módulo contou com a produção de um plano de aula que contemplou uma prática pedagógica para aplicação com alunos. O kit foi aplicado com alunos do ensino infantil e do 1 e 2º do ensino fundamental (faixa etária de 3 a 7 anos), com alunos de dois colégios da rede privada do município de Natal/RN. A aplicação pensada para o módulo I, denominada FoxCar, demonstrou a capacidade do módulo de atuar como um automóvel de quatro rodas controlado por um controle remoto de quatro botões, e executar movimentos em todas as direções. Para o módulo II, a atividade proposta (denominada “Semáforo Consciente”) realizou, por meio do microcontrolador BBC Micro:bit, uma simulação de um semáforo de trânsito. Os alunos trabalharam programação plugada em blocos com o objetivo de programar as cores do semáforo (verde, amarelo e vermelho) com temporizador e na sequência correta. De forma geral, ambos os módulos funcionaram conforme o esperado, e sua aplicação em sala de aula contribuiu para o ensinamento de conceitos de robótica, eletrônica e programação de forma interdisciplinar com outras áreas de conhecimento. Trabalhos futuros devem contemplar melhorias nos dois módulos a fim de tornar o kit mais atrativo e funcional. |
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Raposo, Luciana QueirozFerreira, Evans da CostaFlorenci, Heitor MedeirosAraújo, Márcio Valério2021-09-22T14:17:01Z2021-09-22T14:17:01Z2021-09-15RAPOSO, Luciana Queiroz. Projeto e fabricação de kit didático voltado a robótica educacional. 2021.71f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/37895Em vista da crescente demanda contemporânea de capital intelectual, este construído a partir das habilidades do século XXI, a robótica educacional se apresenta no cenário atual como uma ferramenta cognitiva capaz de desenvolver competências necessárias para satisfazer as novas demandas do mundo tecnológico e digital. No entanto, o grande entrave para a propagação dessa ferramenta educacional em muitos países é o custo das soluções tecnológicas empregadas pela robótica educacional, e também sua simplicidade. Nessa linha, este teve como objetivo oferecer uma solução tecnológica alternativa de baixo custo e de simples uso. O produto desenvolvido foi um kit de robótica educacional, produzido com auxílio de manufatura aditiva (impressão 3D) e o emprego de componentes eletrônicos (atuadores, microcontrolador e sensor). O kit se dividiu em dois módulos, dos quais: módulo I, baseado em eletrônica analógica, se destina a crianças do ensino infantil (3 a 5 anos), enquanto o módulo II, baseado em eletrônica digital, se destina à alunos do ensino fundamental. Cada módulo contou com a produção de um plano de aula que contemplou uma prática pedagógica para aplicação com alunos. O kit foi aplicado com alunos do ensino infantil e do 1 e 2º do ensino fundamental (faixa etária de 3 a 7 anos), com alunos de dois colégios da rede privada do município de Natal/RN. A aplicação pensada para o módulo I, denominada FoxCar, demonstrou a capacidade do módulo de atuar como um automóvel de quatro rodas controlado por um controle remoto de quatro botões, e executar movimentos em todas as direções. Para o módulo II, a atividade proposta (denominada “Semáforo Consciente”) realizou, por meio do microcontrolador BBC Micro:bit, uma simulação de um semáforo de trânsito. Os alunos trabalharam programação plugada em blocos com o objetivo de programar as cores do semáforo (verde, amarelo e vermelho) com temporizador e na sequência correta. De forma geral, ambos os módulos funcionaram conforme o esperado, e sua aplicação em sala de aula contribuiu para o ensinamento de conceitos de robótica, eletrônica e programação de forma interdisciplinar com outras áreas de conhecimento. Trabalhos futuros devem contemplar melhorias nos dois módulos a fim de tornar o kit mais atrativo e funcional.In view of the contemporary growing demand for intellectual capital, which is built from the skills of the 21st century, educational robotics presents itself in the current scenario as a cognitive tool capable of developing necessary to satisfy the new demands of the technological and digital world. However, the major obstacle for the propagation of this educational tool in many countries is the cost of technological solutions employed by educational robotics, and also its simplicity. Thus, this work’s objective was to offer an alternative, low-cost and simple-to-use technological solution. The product developed was an educational robotics kit, produced with the aid of additive manufacturing (3D printing) and the use of electronic components (actuators, microcontroller and sensor). The robotics kit was divided into two modules, of which: module I, based on analog electronics, is intended for (3 to 5 years old) while module II, based on analog and digital electronics, is intended for elementary school students. Each module included the production of a lesson plan that included a pedagogical practice for application with students. The kit was applied with preschool children and 1st and 2nd elementary school students (aged 3 to 7 years), with students from two private schools in the city of Natal/RN. The application designed for module I, called FoxCar, demonstrated the module's ability to act as a four-wheeled car controlled by a four-button remote control, and perform movements in all directions. For module II, the proposed activity (called "Conscious Traffic Light") performed, through the BBC Micro:bit microcontroller, a simulation of a traffic light. The students worked with plugged programming in blocks in order to program the traffic lights colors (green, yellow and red) with a timer and in the correct sequence. In general, both modules worked as expected, and their application in the classroom contributed to the teaching of robotics, electronics and programming concepts in an interdisciplinary way with other areas of knowledge. Future improvements should be made to both modules in order to make it more attractive and functional.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia MecânicaUFRNBrasilCentro TecnologiaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRobótica educacionalEducational roboticskit de robótica educacionalBaixo custoBBC Micro:bit.educational robotics kit,Projeto e fabricação de kit didático voltado a robótica educacionalDesign and manufacturing of a didactic educational robotics kitinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37895/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37895/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALProjetoFabricacaoKitDidatico_Raposo_2021.pdfProjetoFabricacaoKitDidatico_Raposo_2021.pdfapplication/pdf2977402https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/37895/1/ProjetoFabricacaoKitDidatico_Raposo_2021.pdf7fbc0e90cae214366c5d3e02be8f84b9MD51123456789/378952021-10-18 10:56:34.081oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/37895Tk9OLUVYQ0xVU0lWRSBESVNUUklCVVRJT04gTElDRU5TRQoKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIGRlbGl2ZXJpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBNci4gKGF1dGhvciBvciBjb3B5cmlnaHQgaG9sZGVyKToKCgphKSBHcmFudHMgdGhlIFVuaXZlcnNpZGFkZSBGZWRlcmFsIFJpbyBHcmFuZGUgZG8gTm9ydGUgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgb2YKcmVwcm9kdWNlLCBjb252ZXJ0IChhcyBkZWZpbmVkIGJlbG93KSwgY29tbXVuaWNhdGUgYW5kIC8gb3IKZGlzdHJpYnV0ZSB0aGUgZGVsaXZlcmVkIGRvY3VtZW50IChpbmNsdWRpbmcgYWJzdHJhY3QgLyBhYnN0cmFjdCkgaW4KZGlnaXRhbCBvciBwcmludGVkIGZvcm1hdCBhbmQgaW4gYW55IG1lZGl1bS4KCmIpIERlY2xhcmVzIHRoYXQgdGhlIGRvY3VtZW50IHN1Ym1pdHRlZCBpcyBpdHMgb3JpZ2luYWwgd29yaywgYW5kIHRoYXQKeW91IGhhdmUgdGhlIHJpZ2h0IHRvIGdyYW50IHRoZSByaWdodHMgY29udGFpbmVkIGluIHRoaXMgbGljZW5zZS4gRGVjbGFyZXMKdGhhdCB0aGUgZGVsaXZlcnkgb2YgdGhlIGRvY3VtZW50IGRvZXMgbm90IGluZnJpbmdlLCBhcyBmYXIgYXMgaXQgaXMKdGhlIHJpZ2h0cyBvZiBhbnkgb3RoZXIgcGVyc29uIG9yIGVudGl0eS4KCmMpIElmIHRoZSBkb2N1bWVudCBkZWxpdmVyZWQgY29udGFpbnMgbWF0ZXJpYWwgd2hpY2ggZG9lcyBub3QKcmlnaHRzLCBkZWNsYXJlcyB0aGF0IGl0IGhhcyBvYnRhaW5lZCBhdXRob3JpemF0aW9uIGZyb20gdGhlIGhvbGRlciBvZiB0aGUKY29weXJpZ2h0IHRvIGdyYW50IHRoZSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gR3JhbmRlIGRvIE5vcnRlIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdCB0aGlzIG1hdGVyaWFsIHdob3NlIHJpZ2h0cyBhcmUgb2YKdGhpcmQgcGFydGllcyBpcyBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZpZWQgYW5kIHJlY29nbml6ZWQgaW4gdGhlIHRleHQgb3IKY29udGVudCBvZiB0aGUgZG9jdW1lbnQgZGVsaXZlcmVkLgoKSWYgdGhlIGRvY3VtZW50IHN1Ym1pdHRlZCBpcyBiYXNlZCBvbiBmdW5kZWQgb3Igc3VwcG9ydGVkIHdvcmsKYnkgYW5vdGhlciBpbnN0aXR1dGlvbiBvdGhlciB0aGFuIHRoZSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gR3JhbmRlIGRvIE5vcnRlLCBkZWNsYXJlcyB0aGF0IGl0IGhhcyBmdWxmaWxsZWQgYW55IG9ibGlnYXRpb25zIHJlcXVpcmVkIGJ5IHRoZSByZXNwZWN0aXZlIGFncmVlbWVudCBvciBhZ3JlZW1lbnQuCgpUaGUgVW5pdmVyc2lkYWRlIEZlZGVyYWwgZG8gUmlvIEdyYW5kZSBkbyBOb3J0ZSB3aWxsIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZnkgaXRzIG5hbWUgKHMpIGFzIHRoZSBhdXRob3IgKHMpIG9yIGhvbGRlciAocykgb2YgdGhlIGRvY3VtZW50J3MgcmlnaHRzCmRlbGl2ZXJlZCwgYW5kIHdpbGwgbm90IG1ha2UgYW55IGNoYW5nZXMsIG90aGVyIHRoYW4gdGhvc2UgcGVybWl0dGVkIGJ5CnRoaXMgbGljZW5zZQo=Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-10-18T13:56:34Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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