O que (não) é Robótica? (II)

O que (não) é Robótica - Parte I

No artigo anterior, discutimos um pouco sobre o imaginário coletivo acerca da robótica. A visão futurista, misteriosa e de conhecimento supostamente intangível dessa tecnologia, promovida pela mídia e cultura popular, causa visões distorcidas sobre as projeções de cenários futuros, implicando em preocupações na preparação de crianças e adolescentes para o mercado de trabalho e convívio com robôs. Também apresentamos a definição de um robô, e como ela limita o conceito a uma máquina reprogramável, sendo uma ferramenta na mão de profissionais capacitados.

Aprendendo Robótica: Desafios e Possibilidades

Entendendo um pouco sobre o que (não) são os robôs, podemos definir quais são os principais conceitos devem ser estudados para entender seus fundamentos. Como um sistema mecânico, podemos analisar seu funcionamento através de leis da Física, como estudo de velocidades, forças e posições. Como inseparável parceira da Física, devemos compreender o funcionamento de um robô através da Matemática, com uma boa dose de trigonometria. Os conceitos parecem complicados (e traumáticos em sua época de escola), mas apresento um exemplo de como esses estudos podem ser simplificados, de forma que uma criança consiga entender!


Suponha que nosso robô esteja na posição (1, 1) e nosso objetivo é que ele alcance a posição (8, 8) do mapa.  Qual distância o robô deve percorrer em cada direção? Simples: 8 - 1 = 7 na horizontal e 8 -1 = 7 na vertical. E se tivermos 7 segundos para fazer essa tarefa, qual deve ser a velocidade do robô? Se a distância é de 7 + 7 = 14 metros, então a velocidade é de 14 / 7 = 2 m/s. Acabamos de usar conceitos de Geometria Analítica e Dinâmica de Corpos Rígidos para resolver um problema de Robótica! Se o caminho entre o robô e o objetivo fosse livre, poderíamos traçar uma linha reta e um ângulo entre a frente atual do robô e a desejada (que aponta para o objetivo, partindo da posição atual). Na verdade, o Problema de Robótica consiste em encontrar ângulos e distâncias que levem o robô (ou ferramenta) de um ponto a outro, com alguma velocidade ou aceleração.

Justamente por apresentar conceitos de Matemática, Física e Lógica; além de desenvolver habilidades de trabalho em equipe e cooperação, o ensino de Robótica apresenta benefícios[3] no ensino de matérias do eixo regular. Proporcionar uma aplicação direta dos conceitos envolvidos em Matemática ou Ciências na resolução de Problemas de Robótica tem o potencial de despertar o interesse de alunos, sejam eles crianças e adolescentes, na aquisição de novos conhecimentos, além de reforçar o que é visto em sala de aula de forma prática.

Robótica na prática e o “Efeito Black Box

Enquanto o desafio do Problema da Robótica (encontrar um conjunto de ângulos e distâncias para posicionar um objeto em um ponto de seu espaço de trabalho sob determinadas velocidades e acelerações) são solucionadas por conceitos matemáticos, a implementação prática depende de diversos outros aspectos técnicos, como controladores, circuitos, motores, atuadores, sensores e algoritmos. Assim, podemos dividir a Robótica em dois ramos: teórico e experimental.

Na “Robótica Experimental”, dispomos de diversas ferramentas para resolver nossos problemas: desde as mais básicas (como componentes mecânicos e eletrônicos), até as mais avançadas (como kits Robóticos de alta tecnologia integrada). Nesse sentido, podemos imaginar que, tratando-se de um Problema de Robótica, quanto maior o nível de tecnologias empregadas nos equipamentos, mais os alunos aprenderão sobre a Robótica. Entretanto, este raciocínio se mostra incorreto, e o problema está na quantidade de dispositivos e soluções embarcadas.

Se, por um lado, os equipamentos de alta tecnologia são fáceis de manusear e conectam-se uns aos outros de forma prática, pouco se é refletido pelos alunos sobre a real função dos equipamentos para a solução do problema. Uma vez que, pelos anos demandados para os conhecimentos em engenharia sobre as soluções empregadas no desenvolvimento de cada peça do kit, entender o que acontece na realidade se torna uma tarefa impossível (e injusta) para crianças e adolescentes que montam seus primeiros robôs. 

Em relação aos componentes mais básicos, a liberdade de escolha de possíveis soluções exerce a criatividade, inventividade e raciocínio de crianças e adolescentes nas escolhas, projetos e desenvolvimentos de equipamentos que resolvem seus Problemas de Robótica. Contudo, a complexidade exigida do produto final (robô) cresce em grande velocidade, fazendo com que crianças e adolescentes não sejam capazes de terminar seus projetos. Seja por limitações financeiras, técnicas ou de conhecimento sobre o assunto, criar um robô com materiais de propósito geral (componentes eletrônicos e peças recicláveis) se torna uma tarefa árdua para crianças e adolescentes.

O que (não) é Robótica - Parte III

Na próxima (e última) parte do artigo, discutiremos as implicações do trade-off do Efeito Black-Box no ensino da Robótica Experimental para crianças e adolescentes, e como o Método CODE8734 pode solucionar o problema de aprendizado com uma metodologia complementar ao Efeito Black-Box. Confiram!


Cadastre-se em
nossa newsletter!
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.
Textos de destaque
Matheus Delgado de Azevedo
Engenheiro Mecatrônico e Analista de Sistemas da CODE8734. Capitão da equipe “Game of Tronics” na Competição Latino-americana de Robótica em 2017 e participante do time em 2016 (Categoria SEK).
Publicado:
16/6/2021
FRANQUIA
Desbrave a educação na sua cidade.
IN-SCHOOL
Leve o melhor da CODE8734 para a sua escola.
MATRÍCULAS
Encontre a CODE8734 mais perto de você.
CODE8734 - 2020
Todos os direitos reservados
Desenvolvido por MAVERICK 360
Mais de 20 anos de experiência no mercado de educação.
Presente em 5 países.
Mais de 100 mil alunos impactados.

Confira nossa Política de Privacidade