Artigo 3 - Faculdade de Tecnologia - Unicamp

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS – UNICAMPFACULDADE DE TECNOLOGIA – FTPROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICATítulo do Projeto: Construção de plataformas de baixo custo para uso de robótica no aprendizado.Aluno: Renato Ferreira Soares (RA: 092846)Orientador: Prof. Dr. Marcos Augusto Francisco Borges (FT).ResumoProjetos anteriores do Laboratório de Informática, Aprendizagem e Gestão(LIAG)trabalharam com placas como aGoGo Boarde a Arduino. Esses trabalhoscompararam o usodessas placas em relação a outros conjuntos educativos para robótica, disponibilizados no mercado.Uma dificuldade observada com o uso de placas nos projetos anteriores foia necessidade dos alunostrabalharem com ferramentas e componentes eletro-eletrônicos para montar os dispositivos robóticos(como carros, braços mecânicos, etc.) e também para integrar esses dispositivos às placas. A grandemaioria dos alunos, nunca tinha tido nenhum contato com esse tipo de componente e tinha muitadificuldade em manipular ferramentas, como ferro de solda, por exemplo. Essa dificuldade acabavadiminuindo a motivação dos alunos.Este projeto de iniciação científica, busca construir plataformas de robótica funcionais, comdispositivos integrados às placas. Busca-se, com este projeto, avaliar se a disponibilidade deplataformaspode ser um primeiro passo para introduzir os alunos à robótica, minimizando adesmotivação, associada à manipulação inicial de ferramentas e componentes desconhecidos. Umexemplo de plataforma seria um carro em miniatura com sensores, servos e motores, para oaprendizado em robótica,A hipótese é que, uma vez que os alunos usassem estas plataformas,perceberiam mais facilmente como estas placas realmente atuam, despertando o interesse de alunostanto de ensino superior como de ensino médio para o aprendizado em robótica.Os resultados obtidos por este projeto sãoa construção de plataformas e a avaliação dasvantagens potenciais que o uso delas pode trazer para alunos.Na seção 1 faremos uma revisão deste projeto. Na seção 2 será apresentada uma visão dateoria que o embasa. Na seção 3 são apresentas as pesquisas e dinâmicas conduzidas antes da criaçãodas plataformas. A seção 4 apresenta asplataformas criadas.Na seção 5serão apresentadas asdinâmicas realizadas com as plataformas criadas. Na seção 6serãomostradas as atividades futuras. Naseção 7serão discutidas informações sobre o bolsista e na seção 8 é apresentada a conclusão.1 Revisão inicial do projetoExistem grupos que trabalham com robótica na educação como forma de enriquecer o meiode aprendizado.Um exemplo importante é um grupo formado na Universidade de São Paulo (USP)que trabalha com este tipo de projeto (SEER, 2008). Um dos projetos desse grupo é levar robôsfeitos com sucata até escolas de ensino fundamental e médio. A utilização da robótica é vista comouma forma de trazer alunos de diversos níveis de ensino para o estudo em tecnologia, e também criarum ambiente onde seja mais fácil de aprender. O grupo da USP indica que se pode utilizar a robóticapara auxiliar outras disciplinas, como geografia, matemática, física, etc. (Chella, 2002).Este projeto teve como objetivo construir plataformas de baixo custo que incentivem alunosde ensino médio e superior a se interessarem por robótica e pela atividade de construção deprogramas associada.Em trabalhos anteriores do LIAGforamavaliados o uso do framework aberto e de baixo custoGoGo Board(Nascimento & Borges, 2009) e da placa programável Arduino(Bortholotto &Borges,

2009)que também é aberta e com custo similar. Ao longo desses trabalhos, percebeu-se grandedificuldade, da maioria dos alunos, em manipular as soldas, componentes eletrônicos, etc. Esteprojeto buscou construir plataformas de mais alto nível, de forma a fazer com que os alunos, nãotrabalhem especificamente com as placas. Através das plataformas, os alunos irão interagir com arobótica, sem que tenham que trabalhar diretamente com componentes eletro-eletrônicos.Os resultados deste projetoforam a criação de plataformas para testes destas placas comoferramenta de apoio ao aprendizado e a avaliação das vantagens potenciais que o uso de robóticapode trazer.Metas semestrais- As metas previstas para serem atingidas no primeiro semestre foram:a) Estudo de outras plataformas.b) Definição dos projetos de plataformas.c) Construção das plataformas.- As metas previstas para serem atingidas no segundo semestre foram:d) Definição da condução das dinâmicas;e) Condução das dinâmicas;f) Consolidação das sugestões de uso da plataforma.A seguir o cronograma após a conclusão do projeto. Em vermelho estão as metas realizadas no prazoinicialmente previsto. Em amarelo estão as atividades desenvolvidas em prazo diferente do previstono cronograma.Atividadea2010 2011Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun JulX Xb X X X Xc X X X X X X Xd X X X X X Xe X X X X X Xf X XTabela 1 – Cronograma finalFoi necessário modificar o cronograma inicial, pois surgiu a oportunidade de trabalhar ositens iniciais, juntos com dinâmicas realizadas na disciplina de Tópicos Avançados em Arquiteturade Computadores, lecionada no segundo semestre de 2010 pelo orientador deste trabalho, que tevecomo tema principal robótica. Buscando explorar esta oportunidade, estas dinâmicas estudaramdificuldades e desafios enfrentados em atividades envolvendo robótica. Também foi necessárioatrasar as dinâmicas com as plataformas em alguns meses devido à construção das plataformas tersido mais complexa do que o previsto.Durante o primeiro semestre, foram estudadas diversas plataformas. Este estudo foi realizadoem conjunto com o andamento da disciplina, o que ajudou a definir algumas plataformas que foramconstruídas. Foram realizados testes com circuitos eletrônicos, que foram utilizados para controlarmotores e sensores. Estes circuitos eletrônicos foram criados e utilizados nas plataformas. Tambémfoi realizado um estudo a respeito da metodologia de ensino que embasa este projeto. Foiidentificada uma parte do construtivismo,bastante alinhada aos objetivos do projeto, chamadaAprendizagem Baseada em Problemas (Problem Based Learning, PBL, ABP)(Santana, Forte, Souza,& Prado, 2008) e que será discutida em maior profundidade na próxima seção.

O segundo semestre foi totalmente dedicado à construção das plataformas e dinâmicas com asmesmas. Foram construídas três novas plataformas: um carro seguidor de faixa, um carro coletor eum braço mecânico estes serão explicados nas próximas seções.2 Metodologia de EnsinoA metodologia que embasa o projeto é a Aprendizagem Baseada em Problemas (ProblemBased Learning, PBL) que é uma derivação do construtivismo. É uma metodologia que inicialmentefoi utilizada em cursos de medicina no início da década de 1970 na Faculdade de Medicina daUniversidade McMaster, no Canadá (Rhem, 1998).Esta metodologia propõe que o responsável pela criação do aprendizado são os própriosalunos. Na PBL, o professor age como um facilitador e também selecionao problema aser resolvido.Este problema precisa proporcionar a necessidade de manipular diversos conceitos e trabalhardiretamente a motivação dos alunos.No PBL, o professor expõe o problema e o aluno torna-se responsável pelo seu próprioaprendizado, em um processo de aprendizado enquanto busca a solução do problema proposto. Oaluno deve analisar as diversas vias de acesso até a solução. Os alunos são incitados a encontrarsoluções por si e responsáveis pelas fontes de informação para o seu aprendizado. Qualquer fontepode ser utilizada. Nesta metodologia, o professor não precisa dominar o assunto, pois age apenascomo facilitador, criando questionamentos aos alunos, de uma forma onde eles mesmos criam o seuconhecimento. O processo gera um aprendizado tanto para o aluno como para o professor(Savery &Duffy, 1998).Para trabalhar com o PBL, em principio é necessário trabalhar com grupos de alunos. Umacaracterística do PBL é aperfeiçoar as habilidades de trabalhar em grupo. Os alunos tambémprecisam possuir um conhecimento básico do assunto abordado(Savery & Duffy, 1998). Esseconhecimento pode ser adquirido da forma convencional de aprendizado, o instrucionismo. Oinstrucionismo é fundamentado na transmissão de conhecimento, independente da forma que estatransmissão é realizada. O exemplo mais comum de instrucionismo é o professor transmitindooralmente e por intermédio de livros o conhecimento para o aluno. O PBL integra assim duasmetodologias de ensino, gerando uma ferramenta com forte potencial para o ensino eminformática(Santanchè & Teixeira, 1999).Um problema utilizado que pode ser proposto pelo PBL para informática é orobocode(Robocode, 2005). O robocode é um software livre criado pela IBM, para ensinar aos seusfuncionários a linguagem de programação Java. No robocode robôs lutam em um campo de batalha.É um problema interessante para ser utilizado pelo PBL, pois traz o aprendizado em Java de umaforma lúdica, a partir de um jogo de computador (O'Kelly & Gibson, 2006).3 Estudos de outras plataformas e Definição dos projetos de plataformasAs plataformas analisadas explorarammateriais de diversos tipos. Algumas das plataformasestudadas forammontadas com uma linha de brinquedos tecnológicos, chamado LegoMindstorms(LEGO, 1998). Esta decisão foi tomada devido à facilidade que se tem para montarplataformas utilizando esta linha. É uma forma de se ver o potencial de aprendizado e motivação,quedeterminada plataforma possui, para depois ser montada uma segunda versão usando sucata.Para iniciar o estudo foram criadas no laboratório, pelo bolsista, três plataformas utilizandoLego Mindstorms, e mais uma utilizando outros tipos de materiais, com o objetivo de testar ofuncionamento e observar seu potencial,quanto ao nível de aprendizado que elas poderiam prover aosalunos. Além das plataformas criadas no laboratório, foram desenvolvidas plataformas no decorrerda disciplina de robótica, anteriormente discutida. Durante a disciplina, foram propostos três desafiospara os alunos.

Durante o estudos de plataformas foram montadas plataformas pelo bolsista, e outras porgrupos de alunos nas dinâmicas realizadas durante a disciplina. O Estudo realizado em plataformascriadas pelo bolsista será apresentado na subseção 3.1. Na subseção 3.2 será apresentado o estudorealizado durante a disciplina. A subseção 3.3 conclui a disciplina.3.1 Estudos de plataformas no Laboratório criadas pelo bolsistaForam criadas três plataformas pelo bolsista no LIAG. Das três, duas foram carros coletores euma foi um braço mecânico. A idéia de carros coletores surgiu porque em pesquisas anteriores doLIAGforam construídas plataformas similares. Mas não era o foco dos projetos anteriorestrabalharem diretamente com a plataforma, o que acabou gerando plataformas pouco robustas.Definimos carro coletor como um carro com uma garra, rampa, pá ou qualquer outro tipo deferramenta que possa capturar algum tipo de objeto. A possibilidade para aprender com a construçãoe o uso desse tipo de plataforma égrande. Como exemplo,um programa para procurar um objeto, ouandar com o carro capturando objetos em um determinado local, fazendo que ele otimize oscaminhos buscando um menor tempo. A construção dessas plataformas também foi acompanhadapor um bolsista Pic-JR.Como ele erade ensino médio e não tinhanenhuma experiência comprogramação, foi uma forma de avaliar a adequabilidade das plataformas para jovens deste nível deformação.O primeiro carro coletor montado (Figura 1) era relativamente grande e possuía uma garrapara coletar os objetos encontrados.Devido ao seu tamanho,possuía algumas limitações em sualocomoção e acabou sendo pouco robusto: qualquer choque contra qualquer objeto destruía aplataforma. A garra também não funcionava adequadamente, pois quando tentava pegar um objeto,acabava se desprendendo do chassi do carro. Apesar dos grandes defeitos, este carro demonstroupotencial para o auxilio no aprendizado, pois o próprio Pic-Jr conseguiu construir conhecimento como pouco tempo em que programou essa plataforma. Também pode ser percebido um aumento namotivaçãodo Pic-Jr,com a condução do desafio.Figura 1: Primeiro Carro Coletor Criado Figura 2: Segundo Carro ColetorA partir da percepção que esta plataforma nos trouxe, foi criada outra plataforma similar(Figura 2), porém com a tentativa de corrigir os erros da anterior. Construiu-se um carro coletor maisrobusto, que não desmontava quando batia em um determinado obstáculo. A garra do novo carrotambém ficou melhor e mais segura, sem problemas de desprender do chassi do carro.Todo programacriado para o primeiro carro coletor foi testado no segundo e possuiu um desempenho maior, emrelação a sua locomoção e tempo de resposta dos sensores. Por seu tamanho sermais reduzido,desenvolver uma forma eficaz de locomoção foi mais simples.A outra plataforma desenvolvida no laboratório foi um braço mecânico, porém ele não foiconcluído devido à falta de peças do kit Lego existente no laboratório.Foi criado, então, um braçomecânico utilizando outros materiais. Embora ele não tenha sido baseado em sucata, escopo desteprojeto, ele foi criado para avaliar o potencial deste tipo de plataforma, para uma futura construção.

Este braço mecânico (Figura 3) utiliza como controlador lógico a placa chamadaArduino(Cuartielles, 2005), e os materiaisusados para sua construção foram: madeira do tipo“compensado aeronáutico”, servos, rolimãs e eixos de bicicletas. Esta plataforma se constitui deumbraço mecânico com uma garra para pegar objetos (com peso não muito elevado), e uma esteiraconectada na estrutura do braço. A idéia foi basicamente simular uma pequena célula de uma linhade produção, com a intenção de criar algo que seja próximo à realidade.3.2 Estudos de plataformas durante a disciplinaFigura 3: Braço MecânicoA disciplina de Tópicos Avançados em Arquitetura de Computadores foi baseada nametodologia de ensino PBL. O professor da disciplina definiu três desafios e criou três grupos dealunos. O primeiro desafio realizado resultou na criação de três plataformas utilizando a plataformaLegoMindstorms. O segundo desafio resultou na criação de outras três plataformas, porém utilizandosucata. O último desafio resultou em mais três plataformas, também utilizando sucata. A importânciadestes desafios foi validar a idéia inicial do projeto, de que a criação de uma plataforma de robóticabaseada em componentes eletrônicos básicos, em um primeiro momento pode vir a serdesestimulante para o aprendiz, mas que após uma introdução à robótica mais simples (na disciplinausando Lego), os alunos se motivam a desenvolver maiores desafios. O bolsista durante a disciplinaauxiliou os alunos em partes técnicas e também atuou como observador e facilitador, auxiliando oprofessor nos questionamentos criados aos alunos e desafios propostos. Questionamentos fazemparte da metodologia PBL para tentar conduzir os alunos para a solução correta, porém semapresentar-lhes diretamente a resposta. Cada um dos desafios é apresentado em maiores detalhes nassubseções que se seguem.3.2.1 Desafio umDurante o primeiro desafio, foi propostoaos grupos que criassem uma batalha semelhante aosoftware robocode (Robocode, 2005). Cada grupo teria que desenvolver um carro que conseguisse semovimentar para qualquer direção, mantendo-se dentro de um espaço determinado por uma faixapreta no chão. Quando detectasse algum outro robô em sua frente,o carro deveria acender umLED,simulando um tiro disparado no oponente.Para determinar a vitoria de um robô alguns eventos foram selecionados. Cada evento possuiuuma quantidade determinada de pontos. Ao final da batalha seriam somados todos os pontos, a partirda quantidade de vezes que cada evento aconteceu. O robô que fizesse mais pontos seria o vencedorda batalha. A tabela 2 demonstra a pontuação respectiva de cada evento.EventoPontosTiro disparado detectando robô 3Tiro disparado sem detectar robô -1Robô saiu da área determinada pela faixa preta -1Tabela 2 – Tabela de pontuação

Foram disputadas três batalhas, com uma semana entre uma batalha e outra, para que osgrupos pudessem aperfeiçoar os robôs. O time que conseguisse mais pontosna soma das batalhasganharia a disputa.Um problema que foi imposto aos grupos de alunos é que o controlador lógico programável(CLP) possui apenas três saídas,asquais, no caso deste desafio, precisariam estar ligadas adoismotores e a um LED. Com isto,os carros deveriam andar para todos os lados com apenas doismotores. Deste primeiro desafio surgiram robôs funcionais e com formas bem diversas.O primeiro foi um robô com uma forma não convencional (Figura 4a), com o controle dedireção na frente e um motor atrás, similar a uma moto.Como o grupo deste robô investiu muitotempo na construção da parte mecânica, a lógica utilizada na programação erapouco estruturada,gerando um conjunto não competitivo.O segundo foi um robô (Figura 4b) mais parecido com um carro, com dois motores traseiros euma roda de apoio,que girava para todos os lados na parte da frente. Esta roda de apoio ofereceudificuldades, porque ela não conseguia realmente girar de forma livre. Este problema acaboudificultando a locomoção da plataforma.Este grupo também investiu a maior parte do tempo com amecânica, que ficou relativamente mais funcional que a do primeiro robô. Como foco na partemecânica, o resultado também não foi competitivo, porque o software não funcionava de formaadequada.O terceiro foi o menor robô (figura 4c) criado, o que facilitou na sua locomoção. Era parecidocom o segundo, porém a roda frontal foi inspirada em um livro explicativo da Lego, o que deixou alocomoção do carro funcional, pois a roda girava para qualquer posição. Isto pode indicaranecessidade de um maior apoio para iniciantes na área de robótica gerar plataformas funcionais. Odiferencial deste grupo, desde o começo do desafio,foi manter um integrante focado na programaçãodo robô. O grupo investiu muito mais tempo que os outros dois na construção de uma lógica quefosse mais adequada. Com isto, esse foi o grupo vencedor, com uma quantidade de pontosrelativamente maior que a dos outros grupos.Figura 4:a:Primeiro Robô do desafio um; b: Segundo Robô do desafio um;c: Terceiro Robô do desafio um3.2.2 Desafio doisa b cO segundo desafio foi divido em três, sendo um para cada grupo.Para o primeiro grupo foi pedido que fizesse um carro para substituir a parte mecânica de umprojeto chamado “mundo do robô” (Bortholotto & Borges, 2009). Este projeto é constituído de umjogo, formado por um robô virtual em um micro-mundo quadriculado. O robô anda somente entre aslinhas deste mundo, sendo que possui algumas linhas que são “paredes”, ou seja, o robô não podeatravessá-las. A idéia principal é programar este robô dando as direções que ele deve virar e andaraté um determinado objeto e pegá-lo.O projeto baseado neste “mundodo robô” era um carro quesimula o robô, até ele pegar o objeto no jogo, andando exatamente por todas as linhas. Odesenvolvedor deste projeto já havia concluído a comunicação do software do jogo com um carro,

porém a parte mecânica deste carro ficou pouco adequada para andar exatamente pelas linhas doquadriculado.O desafio deste grupo era melhorar este carro.Para o segundo grupo foi designado o projeto “jogo da fábrica” (Bortholotto & Borges,2009).Este também é um jogo, que simula uma linha de produção e pode ser jogado comaté com oitojogadores.Cada jogador controla uma máquina desta linha de produção. Cada um controla aquantidade de peças que são produzidas e transportadas para a próxima máquina. A idéia principaldeste jogo é adequar os parâmetros de produção, otimizando a linha. O projeto anterior já haviacriado uma máquina desta fábrica e sua comunicação com o jogo. O desafio do grupo era criar outramáquina e realizar sua comunicação, para que as duas células funcionassem simultaneamente.Para o terceiro grupo o desafio foi a criação de um carro coletor de bolas de papel,utilizandosucata.O grupo poderia utilizar qualquer método para capturá-las, criando um software simples,porém que capturasse o máximo de bolas de papel em uma sala.O primeiro grupo teve um desempenho satisfatório na construção da plataforma. Isto pode serdevido ao fato que já existia um esquemático,pois já havia um carro pronto com esta função. O queeles tiveram que fazer foimelhorar o projeto existente, mas com um adicional que não foiconcluídoque era criar uma comunicação a mais, que faria o controle dos sensores no carro. Acomunicação controlaria o carro sobre uma faixa. A parte mecânica do carro (figura 5a)ficou melhor,o que facilitou sua locomoção sobre as faixas, deixando próximo de andar perfeitamente sobre elas.O segundo grupo era também baseado em um robô previamente construído em outro projeto.A diferença é que eles tinham que expandir.A parte da comunicação do robô com o software ficoucompleta e funcional. Eles não conseguiram terminar a parte mecânica, por não terem feito os testesnecessários para o funcionamento do esquemático que haviam criado.Quando criaram o que haviamprojetado, perceberam que não funcionou da maneira que era esperado. Assim, o grupo precisoucriar outra proposta de hardwarerapidamente, mas, devido ao pouco tempo, não obteve o resultadoesperado: as peças ficaram fora de tamanho e também pouco robustas.O terceiro grupo teve como desafio desenvolver um carro coletor (figura 5b). O grupo geroudiversas idéiasinteressantes. Criaramum esquemático e também decidiram quais peças utilizar.Aidéia do esquema mecânico ficou adequada.Mas haviafalhas em diversos aspectos, tais como osmotores utilizados: eles não testaram os motores anteriormente e o motor previamente selecionadonão tinha força suficiente para o peso do carro, tendo sido substituído por outro. Osoftware criado foiextremamente simples, pois utilizaram tempo demais na criação da plataforma. Os problemas que ogrupo encontrou durante a criação da plataformaacabaram resultando em um robô que não funcionouconforme o esperado.abFigura 5: a: Primeiro Robô desafio dois;b: Terceiro Robô do Desafio dois.A criação das plataformas durante a disciplina foi uma excelente experiência, porque ilustrouas dificuldades em manipulação de componentes eletrônicos. Também demonstrou o quanto osalunos se sentiram motivados na criação de programas para estas plataformas. Esses resultadosapóiam a tese inicial do projeto de que o uso de robótica pode ser motivador, mas pode ser muitocomplexo para quem está começando na área trabalhar diretamente com componentes eletrônicos.Os resultados também mostraram que uma abordagem que inicie o contato com uma plataforma mais

simples, como o LegoMindstorms, é uma estratégia importante, antes de se apresentar umaplataforma, onde os alunos precisem manipular mais diretamente a eletrônica. Como o Lego é umaferramenta cara, as plataformas que criadas por este projeto, podem passar a ser usadas em umprimeiro contato de alunos com robótica.A decisão da maioria dos grupos de começar pela parte mecânica foi pelo motivo depossuírem uma maior dificuldade, o que acabou deixando a parte de software com uma atençãomenor do que deveria ter tido. É um resultado interessante deste trabalho de observação, identificarque o uso da robótica foi importante para os alunos aprenderem, de forma construtivista, que integrarplataformas diferentes (neste caso, software e hardware) exige uma estratégia diferente, que nãopode se limitar ao “dividir e conquistar” típico do desenvolvimento de softwareclássico.3.2.3 Desafio trêsO terceiro desafio resultou em três projetos que foram criados pelos alunos ao longo dadisciplina. Dois projetos tiveram como foco desenvolver uma garra mecânica. O terceiro construiuuma plataforma de simulação de semáforo de trânsito.O primeiro grupo criou um mecanismo hidráulico funcional, baseado em sucata(Figura 6a). Aidéia deste mecanismo é simples, basicamente são duas seringas presas pelas pontas (onde ficariamas agulhas) por uma mangueira flexível. Foi utilizada uma mangueira hospitalar para cateter najunção. A mangueira e uma das seringas foram cheias com água,enquanto a outra seringa ficouvaziae com o êmbolo pressionado.Quando o êmbolo da seringa com água era pressionado, o êmbolo daseringa vazia irá subir com a pressão que a água fará, criando a movimentação na garra. A garracriada possui diversos problemas na mecânica e na proporcionalidade dos objetos utilizados.Foramutilizados objetos como canos e pedaços de madeira grandes, amarradoscom fios, algo que pode serpouco robusto. Mas a forma com que foi utilizado o motor para empurrar o êmbolo de umaseringafoi criativa e eficaz, podendo ser usada para facilitar a criação de outras plataformas baseadasem hidráulica.O segundo grupo criou um mecanismo pneumático para garra, também baseado em sucata(Figura 6b). O mecanismo utilizado também é simples, basicamente possui duas partes da garra, cadauma presa em uma das pontas de uma seringa. Na ponta, onde se prenderia uma agulha, a garraficará fixa, e no êmbolo ficará móvel. A ponta da seringa onde ficaria a agulha será tampada com oêmbolo pressionado sem nenhum ar no interior da seringa.Desta forma, quando o êmbolo forpuxado,geraráuma pressão no interior da seringa, e o êmbolo tenderá a voltar para a posiçãooriginal.Baseando-se neste princípio, quando puxado o êmbolo, a garra abre. Este movimento érealizado por um fio de aço fixado no eixo de um motor. Quando o motor gira para um lado este fioenrola no eixo puxando assim o êmbolo, quando gira para o outro, libera o fio, fazendo com que oêmbolo volte a sua posição inicial; A proporção usada na parte mecânica da garra foi adequada, etambém uma idéia de mecânica funcional.Um problema é a necessidade de um fio de aço para puxaro êmbolo, pois pode deixar o mecanismo como um todo desproporcional. Outro problema é que omotor pode não possuir força suficiente para enrolar este fio, caso este mecanismo for expandidopara um braço mecânico.Noterceiro grupo, seu desafio era criar um semáforo. A meta era fazer com que, se algum“carro” passasse por quando o sinal vermelho estiver aceso, acenderia uma luz, simulando umafiscalização por foto. A maior preocupação foi a parte da criação do software,o que foi concluídasatisfatoriamente. Aparte mecânica era bastante simples e funcional (Figura6c). O material utilizadofoi de baixo custo.A base desta plataforma foi uma placa de isopor com um furo no centro. No furofoi inserido um sensor de toque, para que, quando algo passasse por cima dele, acionasse um sinalpara o CLP. A velocidade em que os LED’sutilizados no semáforo se acendem foi determinada naprogramação do CLP.Todo o sinal e o radar foram feitos em dobraduras de papel.Quando o semáforo

está aceso o vermelho e o sensor de toque é acionado, o “equipamento de fiscalização”acende umaluz.abcFigura 6: a: Projeto 1; b: Projeto 2; c: Projeto 3Ao longo de toda a disciplina, obolsista apoiou os grupos envolvidos na construção dasplataformas.O bolsista também avaliou as plataformas construídas, que trouxeram novas idéias deplataformas, baseadas no uso de sucata com dispositivos pneumáticos e hidráulicos.3.3 Conclusão da DisciplinaA disciplina ilustrou o fato de que um conceito que a robótica trabalha bastante é que não sepodem trabalhar o hardware e o softwareseparadamente. Ao não analisar hardware esoftwaresimultaneamente, muitos erros que apareceram somente em fases mais avançados dosprojetos dos alunos, poderiam ser resolvidos logo no inicio. Na informática, isto também pode seaplicar, pois projetos desenvolvidos através de diversos módulos independentes, quando sãointegrados, não necessariamente irão funcionar como se esperava.Com esta disciplina foi possível observar possibilidades de plataformas a serem montadas,tais como um braço mecânico. Também foram demonstradas formas de criação de plataformas,utilizando sucata em mecanismos pneumáticos e hidráulicos.Percebeu-se, também, que algumas boasidéiasnão foram usadas devido à falta de motivação dos alunos, pelo grande emprego de tempo etrabalho que estas plataformas geram quando são montadas, fortalecendo a idéia que plataformaspré-montadas são importantes em um primeiro contato para o aprendizado em robótica.4 Construção das plataformasUtilizando-se do auxilio da disciplina evárias discussões a respeito de quais plataformaspoderiam ser criadas,foi definido qual delas o bolsista criaria, de forma mais robusta efuncional.Foram identificadas algumascom possível maior potencial para se desenvolver diversostipos de programas e que também despertariam o interesse de um público de várias idades. Comoprevisto no projeto, todas as plataformas foram criadas com baixo custo de construção. A matériaprima utilizada foi, primordialmente, sucata. Para serem replicadas e usadas no futuro, asplataformas possuem esquemáticos detalhando como foram montadas e tudo que foi utilizado paracriar.Para se começar a construir estas plataformas, uma parte importante realizada durante oprimeiro semestre do projeto foia reunião de material de sucata para a confecção. Foi necessárioprocurar pessoas que pudessem doar sucata eletrônica. Uma grande quantidade deste tipo de materialfoi recebida e armazenada no LIAG.Esta sucata foi utilizada na construção de todas as plataformas eo restante está disponível para ser utilizado em projetos futuros. Todas as plataformas criadas foramtestadas utilizando como controlador lógico a placa programável Arduino.Estas plataformas serãoexplicas nos tópicos a seguir.4.1 MódulosPara construir as plataformas, primeiro precisa-se possuir total domínio dos motores esensores, que são a parte principal de uma plataforma. Para que as saídas e entradas das placas

controladoras funcionem corretamente, elas precisam de módulos utilizados para controlar osmotores e alguns tipos de sensores.Nos projetos anteriores do LIAG, várias placas acabaram ficando inutilizadas. Durante oprojeto foram realizados diversos estudos buscando identificar a fonte deste tipo de problema.Foipercebido que o motivo principal das placas ficarem inutilizadas eraporque elaseram ligadasdiretamente aos motores.Foi identificada, então, a necessidade de utilizar-se de módulos para a conexão entre as placase os motores. Estesmódulos são utilizados para proteger a placa controladora, que é extremamentefrágil. A corrente elétrica que a placa pode fornecer é extremamente baixa. Os módulos oferecemproteção, caso haja alguma sobrecarga de corrente, fazendo com que se queime somente o módulo enão à placa controladora.Foram testados alguns esquemáticosdestes módulos para decidir quaismelhor se adaptam à placa e são mais simples de se reproduzir.Os testes destes módulos foram um desafio, pois são circuitos eletrônicos básicos, sendonecessário manipular componentes bastante frágeis. Também ocorreu uma pesquisa para encontrarum circuito(SolarRobotics, 2010) que funcione perfeitamente e que possa ser utilizado com a placacontroladora. Circuitos eletrônicos são extremamente difíceis de criar integralmente: houve umamistura de projetos já prontos para criar estes módulos. Foram encontrados diversos esquemáticosOpen-Hardware para serem utilizados durante a criação destes módulos. Só foi possível realizar acriação destes módulos com a utilização destes circuitos e conhecimentos prévios do bolsista.Alguns destes módulos para a manipulação de motores (figura 7) foram construídos ao longodeste projeto e estão funcionando perfeitamente. Estes módulos funcionais foram utilizados nasplataformas criadas e o restante foi disponibilizado para o LIAG para serem utilizados em projetosfuturos.Figura 7: Módulos para controle de motores4.2 ElevadorFoi construída uma plataforma simulando um elevador entre três andares.Foramutilizadossensores para determinar a posição do elevador. Ele pode sercontrolado por botõesou computador (se a placa controladora estiver conectada ao computador). Seu potencial paraaprendizagem deve-se a sua ligação com uma atividade do dia-a-dia e também por ter o potencial deser programado de diversas formas, criando desde programas simples até programas complexos. Estaidéia surgiu durante conversas realizadas durante a disciplina.Para criação do elevador foram utilizados teclados, engrenagens velhas, madeira, cantoneirasde alumínio, fios esensores magnéticos (Reed Switch).O fosso do elevador (figura 8a) foi feito com suas laterais de chapas de acrílico retiradas dosteclados, presas utilizando cantoneiras e parafusos. Em um dos lados das chapas foram abertos trêsburacos em forma de retângulo,simulando os andares e viabilizando a observação do elevador subir edescer. O corpo do elevador foi feito também de chapas dos teclados, porém serradas, presas com as

cantoneiras. Foi utilizada uma polia que ficou presa na parte superior do fosso. Para prendê-la, foramutilizados cantoneiras amassadas e um cano de alumínio. Foi preso um fio no elevador, quepassapela polia e chega a uma engrenagem conectada a um motor. Quando o motor gira para umlado, enrola o fio nesta engrenagem (figura 8b), fazendo com que o elevador suba; quando gira parao outro lado, desenrola, fazendo com que o elevador desça. Para se detectar em que andar o elevadorestá, foi colocado um sensor magnético na parte de cima de cada porta.O sensor é acionado quandopróximo de um imã, imã que foi colocado na parte de cima do elevador.abFigura 8: a: Fosso do elevador;b: Sistema de engrenagem para movimentar o elevador4.3 Carro ColetorEste tipo de plataforma é simples e foramcriadas várias vezes no LIAG. Pode ser maisexplorada, acrescentando mais funcionalidades, tais como detectar os objetos a serem coletados,sensores para não haver colisões, etc.Na criação do carro coletor foi utilizado carros de brinquedo velhos, chassi de carrosminiaturas utilizado em automodelismo (sucata que pode ser encontrada em lojas que trabalham comeste tipo de material), módulo para motor similar ao apresentado na seção 2.2.1, madeira, canudos derefrigerante, chapas de acrílico (encontrado em impressoras quebradas), parafuso, porca, servomotor,motores (encontrados em impressoras quebradas), rolimãs e sensor digital infravermelho.O chassi do carro em miniatura foi baseado em uma chapa de ferro. Na chapa foram fixadosos controles para a locomoção. Na parte frontal existe umaestrutura (figura 9a)que permite que ocarro se locomova para esquerda e para direita, controlado por um servo-motor. As outras partesdeste chassi não foram possíveis de ser reaproveitadas, então foi necessário construir uma novaforma de locomoção. Utilizando-se de rolimãs embutidas em um pedaço de madeira (figura 9b), foipossível transpassar um eixo de ferro que ficaria preso em duas rodas (retiradas de carros debrinquedo). No eixo foi presa uma engrenagem, na qual foi conectado um motor. Assim, este motormovimentara o carro e o servo-motor garante a direção em que ele será conduzido.Para capturar os objetos foi criada uma “escova varredora”. Para a confecção desta escova,foi utilizado um parafuso de rosca sem fim, canudos de refrigerantes e porcas para prender estescanudos. Com os canudos, construiu-se uma “escova”. Este parafuso foi fixado no eixo de um motor,para a escova girar. Sempre que passar sobre um objeto (leves e pequenos), a escova irá puxá-lo parauma rampa, que foi criada com uma chapa de acrílico (retirada de uma impressora quebrada). Estaescova e a rampa foram fixadas na frente do carro (figura 9c).Os motores da escova e traseiro para locomoção são acionados pelo módulo construído paracontrolar motores. O servo-motor pode ser conectado diretamente a placa.Na parte frontal do carro também foi fixado um sensor digital infravermelho (figura 9c), paraque possa se indicar se a direção em que o carro esta andando possui algum obstáculo que ele nãoconsiga ultrapassar.

a b cFigura 9: a: Esquema frontal do carro;b: Esquema traseiro do carro;c: Escova giratória frontal e sensorinfravermelhoNão foi possível criar sensores para detecção de objetos a serem capturados, pois não foipossível identificar um sensor para detectar um determinado objeto. Um sensor interessante para estautilização seria o de ultra-som, porém existe pouca disponibilidade de venda, o custo é alto e écomplexo de ser reproduzido, tornando assim inviável a sua utilização ao longo deste projeto.4.4 Carros pequenos e seguidores de faixaCarros seguidores de faixa são plataformas simples, porém com um grande potencial parapessoas que estão aprendendo as noções básicas de programação. Foi criadoum carro com duas rodasligadas a motores e uma roda de apoio. O carro resultante é muito robusto,conseguindoresistir adiversos tipos de colisões. Estaidéia surgiu de um robô criado pela K-Team(K-Team MobileRobotics, 2002), que desenvolve robôs móveis. É como um carro, porém muito pequeno chamado dekhepera. O que torna esta plataforma diferente do carro coletor é o seu tamanho e uma maiorsimplicidade, quea torna mais fácil demanipular.Nesta plataforma foi utilizada sucata de chuveiro, base de monitor, parafusos, motores,sensores de luz (LDR), LED,módulo para motor similar ao apresentado na seção 2.2.1, carro debrinquedo velho, esfera de mouse (retirada de um mouse quebrado), soquete de lâmpada, rodinha defogão e chapas de alumínio.Na base do monitor foram fixados, em lado opostos, dois motores, com rodas embutidas emseu eixo. Como apoio, na parte frontal, foi utilizado um soquete de lâmpada com uma esfera demouse dentro. Este soquete foi fixado na parte frontal de uma forma que a esfera possa deslizar,porém não movimentar em seu interior. Na parte traseira foi colocada a rodinha de fogão, para servirde apoio (figura 10). Os motores são acionados a partir do módulo para motor conectado a placa.Figura 10: Base do monitor, soquete de lâmpada com esfera de mouse em seu interior, rodinha de fogão, emotores para locomoção com rodas embutidas.O sensor utilizado para seguir uma faixa neste carro é a união entre o sensor de luz (LDR) eum LED (figura11a). O LED emite luz para baixo e dependendo da quantidade de luz que é refletidade volta para o LDR pode-se supor qual a cor em que luz está atingindo (figura11b). A cor pretareflete menos luz, e a branca mais. Normalmente, as linhas utilizadas para o carro seguir sãoformadas por linhas pretas em uma superfície branca. Foram fixados dois sensores na posiçãofrontal, junto ao soquete de luz e mais dois sensores em posições laterais, junto às rodas. Para

prender os sensores junto às rodas foi necessário criar um suporte, sobre a roda, que ficou preso juntoà base de monitor (figura12a). Este suporte foi feito com chapas de alumínio.abFigura 11: a: LED e LDR juntos; b: Comportamento do sensorUma das maiores preocupações ao longo da construção deste carro foi a necessidade de eleser robusto. Para deixá-lo mais robusto, foi necessário proteger a placa controladora. Para proteger aplaca controladora, foi usada uma carcaça de um chuveiro antigo. Foram retiradas todas as partes dedentro do chuveiro. Este chuveiro foi fixado sobre a base de monitor, de uma forma em que pudesseabri-lo e pudessem ser colocados todos os componentes necessários para o controle do carro(figura12b).abFigura 12: a: Chuveiro sobre a base do monitor; b: Base do monitor comsuporte para sensoresEste carro ficou robusto e rápido, sendo que sua velocidade pode ser controlada via software.4.5 Braço mecânicoFoi construído um braço mecânico robusto,usando hidráulica ebaseado em sucata. O objetivoera fazer com que o braço tenha força e uma grande resistência a impactos. Além disso, serviria parailustrar conceitos de hidráulica.Esta plataforma não foi concluída devido à falta de material e ferramentas. Toda a partemecânica do braço foi criada, porém a sua automatização não foi concluída.Na parte mecânica do braço foi utilizada cantoneira de alumínio em formato L, rebites,pegador de macarrão, canos de alumínio e madeira.Todas as partes do braço mecânico foram criadas utilizando cantoneira de alumínio e rebite.As cantoneiras foram utilizadas de duas formas: cortadas em pedaços pequenos e amassadas para queformassem uma chapa de alumínio e em pedaços em formato L maiores, do tamanho de cadamembro do braço. Para cada membro foi utilizado quatro pedaços em formato L. Estes pedaçosforam interconectados com as chapas de alumínio, presas utilizando rebites para que ficassem fixos(figura13).

Figura 13: Membros do braço utilizando cantoneiras e rebites.A espessura de um membro é determinada pelo tamanho em que as chapas de alumínio sãocortadas. Os membros têm que possuir espessuras diferentes. Uma parte de um membro é colocadano interior da outra para que tenha movimentação. Esta parte é presa utilizando um cano de alumíniopassando pelos dois membros(figura 14). No total são três membros.Na ponta do ultimo membro éfixado o pegador de macarrão. É fixado de uma forma em que mantenha um lado fixo e o outromóvel. O lado móvel ira movimenta-se em direção ao fixo prensando o objeto entre os dois,formando assim a garra (figura 14).Figura 14: Esquemático do braço mecânicoO primeiro membro é presoem um pedaço de madeira que esta travada no eixo de um motor.Para que este eixo suporte o peso de todo o braço, neste pedaço de madeira foi colocado rodaspequenas para servirem de apoio. Assim o braço pode girar, aumentando o seu campo para pegarobjetos (figura15).Figura 15: Base giratóriaO plano inicial para a automatização deste braço era utilizar-se de hidráulica, baseando-se emseringas descartáveis, similarmente ao feito pelos alunos nos desafios anteriormente descritos. Duas

seringas seriam presas pelas pontas (onde ficariam as agulhas) por uma mangueira de aerografia. Amangueira e uma das seringas seriam preenchidas com água, enquanto a outra seringa ficou vazia ecom o êmbolo pressionado.Quando o êmbolo da seringa com água fossepressionado, o êmbolo daseringa vazia iriasubir com a pressão que a água fará. A forma (figura16) criada para empurrar oêmbolo automaticamente falhou, pois os motores não tinham força suficiente para empurrar todos osêmbolos, devida a falta de precisão. Sem as ferramentas e materiais necessários, não foi possíveladquirir a precisão necessária para empurrar os êmbolos com o auxilio de motores. Manualmente,esta plataforma funcionou, porém este não era o escopo, e sim era automatizar estes movimentos.Figura 16: Forma criada para empurrar o êmbolo.O motor ficaria conectado na engrenagem.Uma possível abordagem para se automatizar o braço mecânico é baseada em parafusos derosca sem fim, porcas e motores. A idéia central é que o parafuso seja preso em um motor. A porcaestaria rosqueada no parafuso e presa no membro que ira se movimentar. Desta forma quando oparafuso gira para um lado isto ira movimentar a porca para cima, levando junto o membro do braço,quando gira para o outro, abaixa a porca descendo o membro. A porca precisaria estar presa nomembro de uma forma mais flexível para poder se movimentar, pois quando o membro muda deposição a porca não pode alterar sua inclinação, por estar presa em um parafuso (figura17). Todos osmovimentos de membros seriam realizados desta forma.Figura 17: Esquema para automatização do braço mecânicoEsta abordagem não foi testada durante este ano de pesquisas, podendo ser futuramenteanalisada, para testar sua eficácia.4.6 Dificuldades encontradasDurante a construção das plataformas muitas dificuldades foram encontradas. Todas asdificuldades estão relacionadas ao material de baixo custo e sucata. É um material de difícilutilização, que pode ser utilizado para plataformas mais robustas ou quando se possui as ferramentasnecessárias para moldá-las na utilização necessária. O braço mecânico hidráulico não pode serconcluído devido à imprecisão que qualquer sucata possui. Para concluí-lo com a abordageminicial,seriam necessárias ferramentas para moldar a sucata com maior precisão.

A parte eletrônica das plataformas também gerou grandes dificuldades, pois é bastantecomplexa em plataformas mais elaboradas. Foi necessário utilizar um sensor ultra-sônico no carrocoletor, por exemplo, porém é um sensor de difícil confecção. Sensor ultra-sônico também é difícilde ser encontrado no mercado, o que acabou inviabilizando sua utilização.5 DinâmicasForam realizadas dinâmicas com um grupo de seis pessoas. Todos os participantes eramalunos do curso superior em tecnologia e análise e desenvolvimento de sistemas da Unicamp, docampus de Limeira.As pessoas foram separadas em três grupos na qual manipularam plataformas diferentes.Cada plataforma tinha um desafio pré-definido.Foi passado para cada grupo instruções dofuncionamento das placas e comandos básicos de programação. Foram entregues também papel pararascunhos e caneta.Ao término da dinâmica foi passado para os alunos um questionário (Anexo 1) na qualdeveriam responder.5.1 Grupo com o ElevadorO objetivo principal deste grupo era criar um programa na qual, quando se apertava qualquerbotão em qualquer andar o elevador iria para o andar onde este botão esta localizado. Eles poderiamchegar ao objetivo com qualquer algoritmo possível.Este grupo conseguiu atingir o seu objetivo e demonstrou muito entusiasmo ao resolver o seuproblema. Demorou em torno de uma hora para resolução deste problema. Utilizando-se decomandos simples de programação o aluno pode solucionar este desafio.5.2 Grupo com o Carro ColetorO objetivo deste grupo(figura18)era criar um programa na qual fazia o carro coletor andarcapturando objetivos formando um oito no chão, e quando colocado qualquer obstáculo na frente docarro, ele parasse sem colidir. Poderiam utilizar qualquer algoritmo possível para resolução desteproblema.O grupo atingiu o objetivo. O tempo para conclusão do objetivo foi de uma hora e trintaminutos. Os alunos demonstraram bastante motivação ao enfrentar as dificuldades que encontraram.Figura 18: Grupo trabalhando no carro coletor5.3 Grupo com o Carro seguidor de faixaO objetivo com esta plataforma era criar um programa na qual fizesse o carro seguir umatrilha preta no chão(figura19). Foram dois grupos que realizaram esta dinâmica. Uma restrição eraque teriam que variar a velocidade do carro via código conforme desejado.

Figura19: Grupo testando carro seguidor de faixa, O carro esta sem a parte superior.Um dos gruposconcluiu a dinâmica com aproximadamente trinta minutos e o outro com umahora de duração. Os dois grupos se mantiveram motivados na criação do código. Um dos grupospossuiu uma maior dificuldade para resolução do problema, mas conseguiu solucionarsatisfatoriamente. Para resolução utilizaram estruturas de controle, funções e objetos.5.4 Conclusão das dinâmicasOs alunos que freqüentaram as dinâmicas mostraram que estas plataformas podem possuir umalto desempenho como ferramenta para o auxílio no ensino de programação. Podem ser, assim, maisuma ferramenta para auxiliar o professor a transmitir o conhecimento de programação.Os alunos necessitaram de uma introdução aos conceitos de robótica e programação paraconclusão dos desafios.Uma observação realizada por um aluno demonstra que talvez o ambiente dedesenvolvimento ainda esteja muito complexo para ser utilizado com pessoas sem experiência comoutras linguagens. Esta dificuldade é devida a Arduino ser integralmente programada com alinguagem de programação C e C++, o que pode dificultar o aprendizado para pessoas que estãoiniciando o aprendizado de programação. Esta plataforma poderá ser útil somente para alunos degraduação, pois exige conhecimentos em programação. Um possível projeto para o futuroseria acriação de um ambiente alternativo, mais simples, viabilizando a expansão da utilização deste projetopara alunos de ensino médio.6 Atividades FuturasEm uma continuação deste projeto pode ser criado o processo de automatização do braçomecânico descrito na seção 4.5.O ambiente de desenvolvimento da placa controladora Arduino ainda é muito complexo paraalunos que não possuem conhecimento em programação. Em uma extensão deste trabalho pode-sedesenvolver outro ambiente de desenvolvimento visual e em blocos, utilizando algo similar ao usadoem Lego(Cuartielles, 2005) ou Scratch(Scratch, 2011).7 Outras InformaçõesEste projeto apoiouo bolsista a manipular áreas que antes não havia manipulado, mantendo-oassim sempre motivado, principalmente pelas discussões que surgiram durante esteano de pesquisa,que inclusive poderiam levar a outros projetos interessantes.7.1 Desempenhos Acadêmicos do bolsistaO aluno teve um desempenho acadêmico satisfatório, não tendo nenhuma reprovação, emantendo seu coeficiente de rendimento acima da média da sua turma. Também manteve o primeirolugar de uma turma de quarenta e sete alunos.

7.2 Atividades Extras do BolsistaNeste ano o bolsista participou decinco eventosonde conseguiu demonstrar um pouco de seutrabalho e interagir com possíveis usuários dos resultados do seu projeto e teve um resumo de artigoaceito para um congresso.O primeiro evento foi uma escola de Amparo-SP que foi convidada para conhecer aFaculdade de Tecnologia da Unicamp, em Limeira-SP. Foi possível mostrar um pouco o trabalho quejá havia sido realizado, e também conversar com os alunos a respeito do que seria desenvolvido.O segundo evento foi o “Unicamp Portas Abertas” (UPA), onde foi falado a respeito do cursode Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas, e também dos projetos que estásendodesenvolvido.O terceiro foi o “Faculdade de Tecnologia Porta Abertas” (FT-PA), onde tambémforammostrados os projetos e criadas algumas discussões com diversas pessoas tanto a respeito desteprojeto de IC, quanto do curso Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas.O quarto foi a preparação e condução de uma oficina em um evento chamado “CampusParty”(Campus Party 2011, 2011)que ocorreu em São Paulo – SP,em janeiro de 2011. Neste evento,houve conversas com diversos professores e alunos de faculdades de todo o Brasil. Estas discussõesforam relevantes ao projeto e também para o conhecimento do bolsista.O quinto foi a preparação e apresentação de seu trabalho de robótica na Semana deTecnologia em Foco realizado na Faculdade de Tecnologia – FT da Unicamp. Foi possívelapresentar para alunos ingressantes o projeto que estava sendo concluído.Um resumo foi aceito para o Workshop de Ensino em Informática (WEI) do Congresso daSociedade Brasileira de Computação (CSBC). O resumo de artigo escrito descrevia como a robóticapode auxiliar no ensino em informática.8 ConclusãoPelas dinâmicas pode-se notar que o uso de uma plataforma mais simples em um primeiromomento (como foi o Lego Mindstormsna disciplina), conjugada com uma dinâmica quepotencialize a motivação dos alunos, pode ser importante para o sucesso da aplicação de robótica noensino. Também foi observado que os alunos têm maior dificuldade em lidar com a construção deplataformas robóticas baseada em sucata. Isto é um indicador que a estratégia de possuir plataformaspré-construídas, como as propostas neste projeto podem vir a ser positiva, em especial em ambientesonde o custo de uma plataforma como o Lego seja inviável. A hipótese do projeto, de que entregandouma plataforma pronta, o aprendiz se sentiria mais motivado para manipulá-la, adquirindoconhecimento com ela, teve uma maior possibilidade de ser verdadeira com o que foi observado.Após esse primeiro passo com uma plataforma pré-construída, os aprendizes têm mais conhecimentopara um desafio maior, maior autoconfiança e estão mais motivados.Dinâmicas realizadas com as plataformas também mostraram que estas plataformas podemtrazer um alto nível de motivação para alunos. Alunos motivados aumentam a absorção deconhecimento e também a vontade de adquiri-lo. As plataformas pré-montadas podem serviáveis aoauxilio no aprendizado, tornando-se uma ferramenta de auxílio a professores a ensinarem diversosconceitos, não somente robótica ou programação.Tudo que foi proposto foi concluído. Houve algumas alterações no cronograma devido adificuldades encontradas no processo de construção das plataformas. Houve a oportunidade derealizar dinâmicas no inicio do projeto, o que também adequou um pouco o cronograma para melhora se adaptar a estas oportunidades.

Durante este ano de pesquisa o bolsista, aprendeu como a pesquisa cientifica pode sermotivadora, optando por entrar no mestrado ao término de sua graduação. Também pode melhorarsua capacidade de trabalhar em grupo, devido aos eventos em que participou e auxiliou a organizar.Adquiriu mais experiência em escritas de relatórios e artigos, o que pode ser relevante para suacarreira acadêmica.9 BibliografiaBortholotto, J. C., & Borges, M. A. (2009). Integração de dispositivos robóticos a sistemas de apoioao aprendizado utilizando a plataforma Arduino. Relatório final de projeto de iniciação científica(PIBIC): FT - Universidade Estatual de Campinas.Campus Party 2011. (Janeiro de 2011). Acesso em 04 de 02 de 2011, disponível emhttp://www.campus-party.com.br/2011/index.htmlChella, M. T. (2002). Ambiente de Robótica Educacional com Logo. XXII Congresso da SociedadeBrasileira de Computação SBC2002. Florianópolis - SC.Cuartielles, D. (21 de Abril de 2005). Arduino. Acesso em 01 de Abril de 2011, disponível emArduino: http://arduino.cc/en/K-Team Mobile Robotics. (2002). Acesso em 26 de 01 de 2011, disponível em K-Team Corporation| Mobile Robotics: http://www.k-team.com/LEGO. (1998). Lego Mindstorms. Acesso em 20 de 03 de 2011, disponível em LEGO:http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspxNascimento, R. A., & Borges, M. A. (2009). Estudo comparativo de conjuntos para aprendizado derobótica no uso para o processo de aprendizagem colaborativa e construtivista. Relatório final deprojeto de iniciação científica (PIBIC): Faculdade de Tecnologia - FT.O'Kelly, J., & Gibson, J. P. (2006). RoboCode & problem-based learning: a non-prescriptiveapproach to teaching programming. Proceedings of the 11th annual SIGCSE conference onInnovation and technology in computer science education (pp. 217-221). Italy: ACM.Rhem, J. (1998). Problem-Based Learning An Introduction. The National Teaching & LearningForum , pp. 1-4.Robocode. (2005). Acesso em 25 de 11 de 2010, disponível em http://robocode.sourceforge.net/Santana, L. H., Forte, M., Souza, W. L., & Prado, A. F. (2008). Ambiente de Computação Ubíquapara medicina baseado em PBL. WIM - Workshop de Informática Médica. Belém do Pará, PA:Anais do XXVIII Congresso da SBC.Santanchè, A., & Teixeira, C. A. (1999). Integrando Instrucionismo e Construcionismo emAplicações Educacionais através do Casa Mágica. Anais do XIX Congresso Nacional da SociedadeBrasileira de Computação, (pp. 805-817). Rio de Janeiro.Savery, J. R., & Duffy, T. M. (1998). Problem Based Learning: An Instructional Model and ItsConstructivist Framework. In: B. G. Wilson, Constructivist learning environments: case studies ininstructional design (pp. 135-148). Englewood Cliffs, N.J : Educational Technology Publications.Scratch. (2011). Acesso em 22 de 07 de 2011, disponível em http://scratch.mit.edu/SEER. (2008). Acesso em 02 de 02 de 2011, disponível emhttp://www.icmc.usp.br/~seerweb/?conteudo=projetos.phpSolarRobotics. (2010). Acesso em 30 de 01 de 2011, disponível emhttp://mbed.org/forum/helloworld/topic/1294/

ANEXO 1 – QUESTIONÁRIO DO PARTICIPANTENome:_________________________________________________________________Idade: __anosSexo: ____E-mail: ________________________________________________As informações para a realização dos testes estavam disponíveis de maneira acessível?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.As plataformas lhe deixaram curioso para saber o que elas faziam?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Você ficou motivado a manipular as plataformas?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Você teve alguma dificuldade com ambiente de desenvolvimento do software das plataformas?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Se sim qual (is)?______________________________________________________________________Você conseguiu concluir o seu objetivo?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Você conseguiu aprender algo com a dinâmica, mesmo se não concluiu seu objetivo?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Se sim o que?_____________________________________________________________________Já trabalhou com robótica ou eletrônica antes?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Já manipulou alguma linguagem de programação antes?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Gostaria de trabalhar com este tipo de plataforma, como forma de auxiliar no seuaprendizado?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Gostaria de trabalhar com desenvolvendo plataformas robóticas?( )Sim ( )Não ( )Não sei responder.Deixei aqui sugestões de melhoria e/ouobservações:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________