La robótica educativa enseña el diseño, análisis, aplicación y operación de robots. Los robots incluyen robots articulados, robots móviles o vehículos autónomos. La robótica educativa se puede enseñar desde la escuela primaria hasta los programas de posgrado. La robótica también se puede utilizar para motivar y facilitar la instrucción de otros temas, a menudo fundamentales, como la programación informática, la inteligencia artificial o el diseño de ingeniería. [1]
Los ingenieros en robótica diseñan robots, los mantienen, desarrollan nuevas aplicaciones para ellos y realizan investigaciones para ampliar el potencial de la robótica. [2] Los robots se han convertido en una herramienta educativa popular en algunas escuelas secundarias y preparatorias, así como en numerosos campamentos de verano para jóvenes, lo que ha despertado el interés por la programación, la inteligencia artificial y la robótica entre los estudiantes. Los cursos de informática de primer año en varias universidades ahora incluyen la programación de un robot además de los cursos tradicionales basados en ingeniería de software. [3]
Las categorías de robots educativos se consideran que tienen más de una categoría. Se pueden clasificar en cuatro categorías y se basan en su diseño físico, método de codificación y método educativo . Estas categorías también se pueden utilizar para determinar el tipo de robot que se debe utilizar y proporcionar el resultado necesario para un aula. De manera tangible, los robots codificados utilizan un medio físico de codificación en lugar de la codificación de pantallas. [4]
Leachim, era un robot profesor programado con el currículo de la clase, así como cierta información biográfica de los 40 estudiantes a los que estaba programado para enseñar. [5] Leachim podía sintetizar el habla humana utilizando la síntesis Diphone . [6] Fue inventado por Michael J. Freeman en 1974 y fue probado en un aula de cuarto grado en el Bronx , Nueva York. [7]
Desde 2014, empresas como Cytron Technologies han estado incursionando en escuelas y centros de aprendizaje con su robot reconfigurable. Diseñado para ser fácil y seguro de ensamblar y programar, la robótica se volvió muy accesible para niños pequeños sin habilidades de programación e incluso para usuarios avanzados de nivel terciario. La educación en robótica se promovió intensamente a través de presentaciones itinerantes, ferias científicas, exposiciones, talleres, campamentos y clases copatrocinadas, llevando la educación en robótica a las masas.
Desde aproximadamente 1960 hasta 2005, la educación en robótica en instituciones postsecundarias se llevó a cabo a través de cursos electivos, experiencias de tesis y proyectos de diseño ofrecidos como parte de programas de grado en disciplinas académicas tradicionales, como ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería industrial o informática.
Desde 2005, más universidades han comenzado a otorgar títulos en robótica como disciplina por derecho propio, [8] a menudo bajo el nombre de "Ingeniería robótica". Según una encuesta web de 2015 a educadores de robótica, [9] los programas de grado y sus estimaciones de graduados anuales se enumeran a continuación en orden alfabético. Tenga en cuenta que solo se enumeran aquí los programas de grado oficiales en los que aparece la palabra "robótica" en el expediente académico o el diploma; mientras que los programas de grado en disciplinas tradicionales con concentraciones de cursos o temas de tesis relacionados con la robótica se omiten deliberadamente.
La Robotics Certification Standards Alliance (RCSA) es una autoridad internacional de certificación en robótica que otorga diversas certificaciones en robótica relacionadas con la industria y la educación.
Varios programas de campamentos de verano incluyen la robótica como parte de su currículo básico. Además, los programas de robótica de verano para jóvenes se ofrecen con frecuencia en museos célebres como el Museo Americano de Historia Natural [10] y el Museo Tecnológico de Innovación en Silicon Valley, California, por nombrar solo algunos. Hay muchos beneficios que se obtienen al asistir a campamentos de robótica. Enseña a los estudiantes cómo usar el trabajo en equipo, la resiliencia y la motivación, y la toma de decisiones. Los estudiantes aprenden a trabajar en equipo porque la mayoría de los campamentos incluyen actividades emocionantes que requieren trabajo en equipo. [11] Se espera resiliencia y motivación porque al completar los programas desafiantes, los estudiantes se sienten talentosos y realizados después de completar el programa. [11] Además, a los estudiantes se les presentan situaciones únicas que los obligan a tomar decisiones para mejorar su situación. [11]
La robótica educativa puede ser una herramienta útil en la educación temprana y especial. [12] Según una revista sobre nuevas perspectivas en la educación científica, la robótica educativa puede ayudar a desarrollar habilidades que promuevan la autonomía y ayuden a su integración en la sociedad. Las habilidades sociales y personales también se pueden desarrollar a través de la robótica educativa. [13] Usando Lego Mindstorms NXT , los maestros de escuela pudieron trabajar con niños de secundaria para desarrollar programas y mejorar las habilidades sociales y personales de los niños. Además, las habilidades de resolución de problemas y la creatividad se utilizaron a través de la creación de obras de arte y escenarios para albergar a los robots. Otros estudios muestran los beneficios de la robótica educativa en la educación especial como la promoción de funciones cognitivas superiores, incluidas las funciones ejecutivas . Esto puede conducir a una mayor capacidad en "resolución de problemas, razonamiento y planificación en niños en edad preescolar de desarrollo típico". [14] A través de ocho semanas de sesiones grupales semanales de cuarenta y cinco minutos usando el Bee-Bot, se encontró un aumento en el interés, la atención y la interacción entre compañeros y adultos en los niños en edad escolar y preescolar con síndrome de Down . Este estudio sugiere que la robótica educativa en el aula también puede conducir a una mejora de la memoria visoespacial y la planificación mental. Además, las funciones ejecutivas parecían ser posibles en un niño durante este estudio. [15]