VEX Robotics es un programa de robótica para estudiantes desde la primaria hasta la universidad y un subconjunto de Innovation First International. Las competencias y programas de VEX Robotics están gestionados por la Robotics Education & Competition Foundation (RECF) . [1] En abril de 2018, la VEX Robotics Competition fue nombrada la competencia de robótica más grande del mundo por Guinness World Records . [2]
Hay cuatro ligas de competiciones de VEX Robotics diseñadas para diferentes grupos de edad y niveles de habilidad:
En cada una de las cuatro ligas, los estudiantes reciben un nuevo desafío cada año y deben diseñar, construir, programar y conducir un robot para completar el desafío lo mejor que puedan. Los equipos de robótica que demuestren constantemente un dominio excepcional en todas estas áreas eventualmente avanzarán al Campeonato Mundial de Robótica VEX.
La descripción y las reglas de la competición de la temporada se publican durante el campeonato mundial de la temporada anterior. A partir de 2021, el Campeonato Mundial de Robótica VEX se celebra en Dallas, Texas, cada año a mediados de abril o mediados de mayo, según la liga en la que compitan los equipos. [8]
VEX V5 es un sistema de aprendizaje STEM diseñado por VEX Robotics y la Fundación REC para ayudar a los estudiantes de secundaria y preparatoria a desarrollar habilidades de resolución de problemas y pensamiento computacional. [9] Se presentó en el Campeonato Mundial de Robótica VEX en abril de 2019 como reemplazo de un sistema anterior llamado VEX EDR (VEX Cortex). El programa utiliza el Sistema de Construcción y Control VEX V5 como una plataforma estandarizada de compatibilidad de hardware, firmware y software. [9] Los equipos y clubes de robótica pueden usar el sistema VEX V5 para construir robots para competir en la Competencia Anual de Robótica VEX V5. [10]
El sistema de construcción y control VEX V5 es una plataforma robótica basada en metal con piezas mecanizables que se pueden unir con tornillos y que se pueden usar para construir mecanismos robóticos personalizados. [9] El robot está controlado por un procesador programable conocido como VEX V5 Brain. [11] El Brain está equipado con una pantalla táctil LCD a color, 21 puertos de hardware, un puerto para tarjetas SD , un puerto para baterías, 8 puertos para sensores heredados y un puerto de programación micro-USB . El uso con una radio VEX V5 permite la conducción inalámbrica y la programación inalámbrica del cerebro a través del controlador VEX V5. El controlador permite la entrada inalámbrica del usuario al cerebro del robot y se pueden conectar en cadena dos controladores si es necesario. Cada controlador tiene dos puertos de hardware, un puerto micro-USB, dos joysticks de 2 ejes, una pantalla LCD monocromática y doce botones. La pantalla LCD del controlador se puede escribir de forma inalámbrica desde el robot, lo que proporciona a los usuarios una retroalimentación configurable del cerebro del robot. Los motores VEX V5 se conectan al cerebro a través de los puertos de hardware y están equipados con un codificador de eje óptico interno para proporcionar información sobre el estado de rotación del motor. La velocidad del motor es programable, pero también se puede modificar intercambiando el cartucho de engranaje interno por uno de los tres cartuchos con diferentes relaciones de engranaje. Los tres cartuchos son de 100 rpm, 200 rpm y 600 rpm.
VEXcode V5 es un entorno de codificación basado en Scratch diseñado por VEX Robotics para programar hardware de VEX Robotics, como VEX V5 Brain. La interfaz de estilo de bloques hace que la programación sea sencilla para estudiantes de primaria y secundaria. VEXcode es consistente en VEX 123, GO, IQ y V5 y se puede utilizar para programar los dispositivos de cada uno. VEXcode permite que los programas de bloques se vean como C++ equivalente o programas para ayudar a los estudiantes más avanzados a realizar la transición de bloques a texto. Esto también permite una fácil interconversión entre la programación basada en texto y la basada en bloques. [12] VEXcode también permite a los estudiantes codificar en C++, lo que les da la oportunidad de aprender C++ básico, pero para recopilar datos de los sensores o para mover el tren motriz, VEX utiliza un archivo de encabezado.
PROS es un entorno de programación C/C++ para hardware VEX V5 mantenido por estudiantes de la Universidad de Purdue a través de Purdue ACM SIGBots. Proporciona un entorno más básico para estudiantes con más conocimientos que permite una experiencia aplicable a la industria. Tiene una API más robusta que permite un control más preciso del hardware para usos de nivel de competencia en VRC/VEX U. Se basa en FreeRTOS . [13]
La competencia de robótica VEX V5 (V5RC) es una competencia de robótica para equipos de escuelas secundarias y preparatorias registrados que utilizan el sistema de control y construcción VEX V5. [15] En esta competencia, los equipos diseñan, construyen y programan robots para competir en torneos. En los torneos, los equipos participan en partidos clasificatorios donde dos alianzas elegidas al azar de dos equipos cada una compiten por la clasificación de equipo más alta. Antes de las rondas eliminatorias, los equipos mejor clasificados eligen a sus socios de alianza permanentes, comenzando con el equipo mejor clasificado y continuando hasta que se alcance la capacidad de la alianza para el torneo. Luego, las nuevas alianzas compiten en un grupo de eliminación y los campeones del torneo, junto con otros ganadores de premios, califican para su evento regional culminante. . [16]
El desafío actual es la VEX V5 Robotics Competition: High Stakes. [16]
Los estudiantes de secundaria y preparatoria tienen el mismo juego y las mismas reglas. Las reglas más generales y básicas para la Competencia de Robótica VEX V5 son las siguientes, pero cada año puede haber excepciones y/o restricciones adicionales. [17]
Los juegos anteriores de VEX Robotics Competition han incluido, de 2024 a 2025 hacia atrás, High Stakes, Over Under, Spin Up, [18] Tipping Point, [19] Change Up, [20] Tower Takeover, [21] Turning Point, [22] In The Zone, [23] Starstruck, [24] Nothing But Net, [25] Skyrise, [26] Toss Up, [27] Sack Attack, [28] Gateway, [29] Round Up, [30] Clean Sweep, [31] Elevation, [32] y Bridge Battle. [33]
La competencia de robótica VEX IQ, presentada por la Fundación de Educación y Competencia en Robótica , ofrece a los estudiantes de primaria y secundaria desafíos emocionantes y abiertos de robótica y proyectos de investigación que mejoran sus habilidades en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) a través de un aprendizaje práctico y centrado en el estudiante. Se utiliza un juego de robótica VEX IQ, con piezas de plástico que se unen mediante clavijas, y es extremadamente fácil construir un robot. Los estudiantes usan un software gráfico para programar el robot. Los concursos tienen dos partes: Habilidades robóticas, que consiste en que un solo robot intente sumar tantos puntos como sea posible, y el Desafío de trabajo en equipo, en el que dos robots intentan trabajar juntos para completar la misma tarea. [34]
La competencia de robótica VEX IQ a todo volumen se juega en un campo rectangular de 6 pies x 8 pies configurado como se ve arriba. Dos robots compiten en el desafío de trabajo en equipo como alianza en partidas de trabajo en equipo de 60 segundos de duración, trabajando en colaboración para sumar puntos.
Vex IQ Competition Full Volume se juega en un campo rectangular de seis pies por ocho pies. Dos robots compiten en el desafío de trabajo en equipo como alianza en partidas de trabajo en equipo de 60 segundos de duración, trabajando juntos para sumar puntos.
Los equipos también compiten en Desafíos de Habilidades, donde un equipo intenta sumar tantos puntos como sea posible. Estos partidos consisten en Habilidades de Conducción, donde el robot es operado completamente por humanos, y Habilidades de Programación, donde el robot actúa de manera autónoma.
El objetivo del juego es meter bloques de distintos tamaños en una de las tres porterías. Cuantos más bloques haya en una portería, más puntos. Además, si todos los bloques de una portería son del mismo color (tamaño), el equipo o los equipos obtienen una bonificación de gol uniforme. Los equipos pueden conseguir bloques de la zona de suministro o bloques ubicados en posiciones específicas del campo. Los equipos también pueden conseguir puntos por derribar los bloques rojos de las clavijas de salida. Los equipos obtienen puntos por estacionamiento parcial (tener parte de su robot ubicado en la zona de suministro al final de los 60 segundos) o estacionamiento completo (tener todo su robot ubicado dentro de la zona de suministro al final de los 60 segundos).
El concurso VEX IQ Slapshot se juega en un campo rectangular de seis pies por ocho pies. Dos robots compiten en el desafío de trabajo en equipo como alianza en partidas de trabajo en equipo de 60 segundos de duración, trabajando en colaboración para sumar puntos.
Los equipos también compiten en el Desafío de Habilidades Robóticas, en el que un robot entra al campo para sumar tantos puntos como sea posible. Estos partidos consisten en Partidos de Habilidades de Conducción, que serán completamente controlados por el conductor, y Partidos de Habilidades de Programación, que serán autónomos con interacción humana limitada.
Los objetos que se pueden sumar en VEX IQ Competition Slapshot son discos de 2,5" (6,35 cm) de diámetro. Hay un total de (45) discos en el campo. El objetivo del juego es sumar tantos puntos como sea posible con un compañero de alianza anotando discos en las zonas de gol, eliminando discos y tocando las zonas de contacto al final del partido.
El desafío VEX IQ Pitching In se juega en un campo rectangular de seis pies por ocho pies. Dos robots compiten en el desafío de trabajo en equipo como una alianza en partidos de trabajo en equipo de un minuto de duración y un período de 15 segundos de trabajo autónomo en colaboración para sumar puntos. Los equipos también compiten en el desafío de habilidades del robot, donde un robot intenta sumar tantos puntos como sea posible. Estos partidos consisten en partidos de habilidades de conducción, que serán completamente controlados por el conductor, y partidos de habilidades de programación, que serán autónomos con interacción humana limitada.
El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta al meter pelotas en un arco de bajo puntaje o en un arco de alto puntaje en el centro del campo. Se obtienen puntos adicionales al despejar los corrales de salida de todas las pelotas y al estacionar el balón colgado de una barra baja o alta en cualquier lado del campo.
VEX IQ Challenge Rise Above se juega en un campo rectangular de seis pies por ocho pies. Dos robots compiten en el desafío de trabajo en equipo como una alianza en partidas de trabajo en equipo de un minuto de duración, trabajando en colaboración para sumar puntos. Los equipos también compiten en el desafío de habilidades del robot, donde un robot intenta sumar tantos puntos como sea posible. Estas partidas consisten en partidas de habilidades de conducción, que serán completamente controladas por el conductor, y partidas de habilidades de programación, que serán autónomas con interacción humana limitada.
El objetivo del juego es conseguir la puntuación más alta colocando gradas en la portería. Hay un total de 27 gradas, nueve de cada color (naranja, violeta y verde azulado).
VEX IQ Challenge Squared Away se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. Los objetos que puntúan son bolas de tres pulgadas de diámetro y cubos de siete pulgadas. Hay un total de 35 bolas y siete cubos en el campo. El objetivo del juego es sumar tantos puntos como sea posible con un compañero de alianza de una de dos maneras: anotando bolas dentro o sobre los cubos y moviendo los cubos a sus respectivas zonas de puntuación. [36]
VEX IQ Challenge Next Level se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta anotando y apilando centros de colores en las zonas de construcción, quitando centros de bonificación de la estructura colgante y estacionando o colgándose de la barra colgante. [38] Hay dos zonas de construcción en las esquinas del campo. En el medio, hay una estructura colgante. Hay un total de quince centros, más dos centros de bonificación disponibles para puntuar en las zonas de construcción y una zona de estacionamiento en el medio del campo. [38]
VEX IQ Challenge Ringmaster se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta anotando anillos de colores en el arco del piso y en los postes, teniendo postes uniformes, vaciando las clavijas de inicio y liberando la bandeja de bonificación. [40] Hay un total de 28 hexballs disponibles como objetos de puntuación en el juego. Hay dos zonas de puntuación, dieciséis arcos bajos, doce arcos elevados y un puente en el campo. [40]
VEX IQ Challenge Crossover se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta anotando hexballs en su zona de puntuación y objetivos de color, y estacionando y equilibrando robots en el puente. [42] Hay un total de 28 hexballs disponibles como objetos de puntuación en el juego. Hay dos zonas de puntuación, dieciséis objetivos bajos, doce objetivos elevados y un puente en el campo. [42]
VEX IQ Challenge Bank Shot se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta vaciando los recortes, anotando bolas en la zona de puntuación y los arcos, y estacionando robots en la rampa. [44] Hay un total de 44 bolas disponibles como objetos de puntuación en el juego. Hay una zona de puntuación, un arco, una rampa y dieciséis recortes en el campo. [44]
VEX IQ Challenge Highrise se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es lograr la puntuación más alta posible anotando cubos en la zona de puntuación y construyendo rascacielos de cubos del mismo color en las bases de los rascacielos. [46] Hay un total de 36 cubos, doce de cada uno de los tres colores, disponibles como objetos de puntuación en el juego. Hay una zona de puntuación y tres bases de rascacielos en el campo. Cada robot comienza una partida en una de las dos posiciones iniciales y debe ocupar un espacio de menos de 13 por 19 por 15 pulgadas. [46]
El desafío VEX IQ Add It Up se juega en un campo rectangular de cuatro pies por ocho pies. El objetivo del juego es alcanzar la puntuación de alianza más alta posible al anotar BuckyBalls pequeñas y grandes en el piso, en los objetivos bajos y altos, llenando los anillos de puntuación y haciendo que los robots cuelguen de la barra colgante al final del partido. [48] Hay un total de 36 BuckyBalls pequeñas y cuatro BuckyBalls grandes disponibles como objetos de puntuación en el juego. Hay cuatro objetivos en el piso, dos objetivos bajos, dos objetivos altos y cuatro anillos de puntuación, así como una barra colgante. [48]
VEX IQ Challenge Rings-N-Things fue el programa piloto del programa de competencia de robótica VEX IQ Challenge, que se lanzó en abril de 2012. [50] El juego se juega en un campo de cuatro pies por ocho pies, rodeado por un perímetro de 3,5 pulgadas de alto. Hay cuatro porterías y ocho anillos en los que los equipos pueden anotar 36 bolas. El campo está dividido por la rampa. [50]
La competencia de nivel VEX U es una competencia de robótica para estudiantes universitarios que utiliza el hardware VEX Robotics y la electrónica V5. Las reglas son casi idénticas para esta competencia que para la Competencia de Robótica VEX, pero los equipos VEX U pueden aprovechar una mayor personalización y una mayor flexibilidad que otros niveles (los equipos tienen la capacidad de usar impresoras 3D y usar materias primas como chapa y madera). Esto permite a los equipos VEX U tener más personalización en sus robots y construir mecanismos que no se pueden crear únicamente a través del hardware VEX Robotics. Además, la creación de su robot está limitada por la necesidad de encontrar costos efectivos y un entorno de desarrollo restringido para modelar una situación del mundo real. Además, en lugar de estar limitados a un tamaño de robot de un cubo de 18 pulgadas, los concursantes de VEX U tenían la libertad de usar hasta un cubo de 24 pulgadas de espacio para su robot más grande y hasta un cubo de 15 pulgadas para su robot más pequeño (por lo tanto, cada equipo construye 2 robots y compite contra los dos robots de otro equipo). [51]
La competición VEX U, aunque es muy similar a la VEX Robotics Competition, tiene algunas reglas diferentes. El período de autonomía de las competiciones VEX U también es más largo, dura cuarenta y cinco segundos en comparación con los quince de la VEX Robotics Competition. Como resultado, el período de control del conductor se acorta a un período de setenta y cinco segundos inmediatamente después de que se haya puntuado el período de autonomía, y la bonificación de autonomía se ha otorgado a la alianza correcta para mantener los partidos con una duración de dos minutos.
El 25 de abril de 2020, VEX Robotics y la Fundación REC anunciaron una nueva plataforma de competencias, la VEX AI Competition. Las nuevas plataformas utilizarán el sistema de construcción y control VEX V5, y la inscripción estará disponible para equipos de escuelas secundarias y universidades. [52] [53]
La competición es totalmente autónoma y utilizará una serie de nuevos sensores, entre ellos el sistema de posicionamiento de juego VEX (VEX GPS); el microprocesador VEX AI; el sensor de visión VEX AI con percepción de profundidad; VEX LINK, una interfaz de comunicación inalámbrica entre robots; y el VEX Sensor Fusion Map, una nueva tecnología de integración de múltiples sensores que utiliza datos sensoriales de los robots para representar el recorrido en 3D en tiempo real. Cada equipo construirá y programará dos robots. Los equipos podrán imprimir y mecanizar piezas en 3D, utilizar componentes electrónicos personalizados y utilizar una cantidad ilimitada de motores. [54]
Está previsto que el programa piloto abra la inscripción para estudiantes universitarios en el otoño de 2020. Una vez que comience la inscripción, todos los equipos de secundaria que deseen participar deben solicitar la admisión al programa. A diferencia de los participantes universitarios, solo se permitirá competir a aquellos equipos de secundaria que demuestren una preparación excepcional para este nivel de competencia avanzada. [5] Los equipos de robótica VEX AI podrán competir en la Competencia VEX AI. A diferencia de VEX U, esta competencia será completamente independiente de la Competencia VRC. [53]
El Campeonato Mundial de Robótica VEX reúne a los equipos clasificados de los dos programas de Robótica VEX: el Desafío VEX IQ, la Competencia de Robótica VEX y la Competencia de IA VEX, lo que eleva el número a tres en 2022. El campeonato es una celebración internacional de la comunidad robótica y un torneo final para coronar a los Campeones Mundiales VEX en cada liga. Los campeonatos 2021-24 están programados para celebrarse en Dallas, Texas . [8]
Una versión especial de una hora del Campeonato Mundial de Robótica VEX 2016 se emitió en ESPN2 en junio de 2016. [55] CBS emitió una versión especial de una hora del Campeonato Mundial de Robótica VEX 2017 el 11 de junio. [56]
Durante el Campeonato Mundial de Robótica VEX, se celebra un "Desfile de Naciones" en el que participan cientos de estudiantes, a menudo vestidos con disfraces, de más de treinta países. [57]
El Campeonato Mundial de Robótica VEX 2020 se canceló debido a la pandemia de COVID-19 . [58] El 30 de marzo de 2020, VEX Robotics y la Fundación REC anunciaron que organizarían la primera Celebración Mundial Virtual de Robótica VEX el 25 de abril de 2020. El evento celebró los logros de todos los equipos y reveló la Competencia de Robótica VEX 2020-21 y el Desafío VEX IQ. [59] Durante este evento, VEX Robotics y la Fundación REC también organizaron una simulación de Robótica de Fantasía para todos los niveles en el Programa de Robótica VEX, utilizando estadísticas de torneos estatales y clasificatorios. [60] El 20 de enero de 2021, la Fundación REC junto con VEX Robotics anunciaron que debido a la pandemia de COVID-19, el Campeonato Mundial VEX 2021 se modificaría a un torneo completamente remoto en línea y también incluiría partidos de habilidades remotos. [61]
Las competencias de robótica VEX han sido de interés para los educadores como una forma de estimular el interés de los estudiantes en el aprendizaje práctico, la ingeniería y la programación informática. El Departamento de Educación en Ingeniería y Tecnología de la Universidad Estatal de Utah ha creado una Academia de Diseño con un plan de estudios para enseñar habilidades mediante la participación en una competencia de robótica VEX. [62] Además, VEX Robotics ofrece otros dos programas que apuntan a introducir estas habilidades a una edad temprana en el aula: VEX 123 y VEX Go.
VEX 123 es un programa de robótica VEX destinado a introducir la programación básica de estilo tortuga a estudiantes jóvenes desde el jardín de infantes hasta el segundo grado . Utiliza un pequeño robot redondo con un frente, ruedas y un altavoz de audio (el "Robot 123"), que está programado para conducir alrededor de un circuito de plástico utilizando un módulo de programación inalámbrico portátil (el "Coder") o un dispositivo móvil (no incluido) con software de programación basado en Scratch . El curso es modular y se puede construir de manera diferente para presentar diferentes desafíos de programación. VEX proporciona múltiples laboratorios STEM preparados previamente diseñados para diferentes entornos de aula, como artes del lenguaje y matemáticas. Los laboratorios STEM de VEX 123 están "diseñados para provocar el pensamiento STEM y generar ideas creativas para la resolución de problemas". [63]
VEX GO es un programa de robótica que introduce la robótica a los estudiantes de tercer grado en adelante. GO está diseñado para ser un sistema de construcción asequible para enseñar los fundamentos de STEM a través de actividades atractivas, colaborativas y prácticas que ayudan a los estudiantes jóvenes a aprender conceptos de codificación e ingeniería. [64]