Muestra Pedagógica de Tecnología e Innovación

Proyecto: Robot Seguidor de Línea (Auto Line)

Institución Educativa Fe y Alegría Aures

Institución Fe y Alegría Aures
Ubicación Medellín, Colombia
Área Académica Tecnología e Informática
Nivel Objetivo Educación Secundaria

1. Introducción y Justificación

El desarrollo de la robótica educativa en la Institución Educativa Fe y Alegría Aures responde a la necesidad de fortalecer competencias STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas) en los estudiantes de Medellín. El proyecto Robot Seguidor de Línea (Auto Line) es un vehículo autónomo diseñado para aplicar conceptos prácticos de electrónica, programación estructurada y resolución de problemas de ingeniería básica.

2. Objetivos Pedagógicos

Objetivo General

Diseñar, ensamblar y programar un robot móvil autónomo capaz de recorrer un circuito definido por una línea negra sobre fondo blanco, aplicando lógica de programación y principios de electrónica.

Objetivos Específicos

  • Comprender el funcionamiento de sensores de infrarrojos (TCRT5000).
  • Implementar un puente H (L298N) para el control de tracción diferencial.
  • Desarrollar lógica condicional en la placa Arduino para corrección de trayectoria.
  • Fomentar el trabajo en equipo y el aprendizaje basado en proyectos (ABP).

3. Arquitectura Hardware del Robot

Componente Cantidad Función Principal
Placa Arduino Uno R3 1 Unidad Central de Procesamiento (Cerebro del robot).
Módulo Sensor IR TCRT5000 2 Detección de contraste (Línea negra / Fondo blanco).
Módulo Controlador L298N 1 Driver Puente H para control de potencia y sentido de motores.
Motorreductores DC (3-6V) 2 Tracción diferencial de las ruedas traseras.
Rueda Loca (Caster Wheel) 1 Punto de apoyo y balance omnidireccional delantero.
Batería de Litio 18650 (7.4V) 2 Fuente principal de alimentación eléctrica.

4. Diagrama de Conexiones Básicas

ARDUINO UNO Sensor IR Izq. Sensor IR Der. Driver L298N

Esquema funcional simplification: Sensores de entrada (Entradas Digitales) → Microcontrolador → Driver de Potencia (Salidas PWM).

5. Algoritmo y Código Fuente (Arduino C++)

Principio de Control: El sistema utiliza una lógica condicional binaria. Si un sensor detecta color negro, invierte o frena el motor correspondiente para redirigir el chasis hacia la pista.

6. Impacto Institucional y Evaluación

Este proyecto fomenta la apropiación tecnológica en el contexto social de la comuna 7 (Robledo - Aures) de Medellín. Los estudiantes mejoran habilidades en pensamiento lógico, trabajo colaborativo y resiliencia ante el fallo técnico (depuración de errores en hardware y software).