Los robots siempre me han fascinado. Para mí, son una muestra de lo que podemos hacer con la tecnología y, de alguna manera, un espejo de nosotros mismos. Cuando aprendo sobre robots o con ellos, no es porque quiera ser ingeniero o especializarme en robótica, al igual que no estudio matemáticas o ciencias sólo para convertirme en experto en esos campos, sino porque me ayudan a entender los sistemas mecánicos y programables, y cómo se relacionan con los seres vivos y con nosotros mismos. Aprender robótica nos hace ver los sistemas artificiales como una extensión de los naturales, como una extensión de las posibilidades de nosotros los humanos.

Desde que la computadora personal entró en nuestras vidas y se popularizó, por allí de los años 80s, ha habido programas para enseñar robótica y computación en las escuelas y colegios. Por ejemplo, en Inglaterra, desde 1983, se han desarrollado robots y materiales para la enseñanza de robótica en colegios, como el programa BBC Micro,

Estos programas empezaron como extensiones de lo que ya se enseñaba, pero eran bastante caros. Un robot pequeño, como los que usaba el programa BBC, podía costar miles de dólares, aparte de que necesitabas equipo especial que era complicado de encontrar y usar. Acá en Costa Rica también han habido programas, cómo los de la Fundación Omage Dengo desde 1987, especialmente orientados a computación, que iniciaron incluso en una era donde la computación era cara y compleja,y principalmente nacieron para poder dotar de computadoras a la educación, en un momento donde una computadora personal para un tico o tica, era algo a lo que difícilmente se podía acceder.

Por suerte, hoy día la computación es mucho más accesible que en los años 80. La computación cuesta una fracción de lo que costaba en los 80s, tenemos gran experiencia en el país en estas áreas, y programas de enseñanza de computación y robótica en los colegios son posibles. Sin embargo, aunque los precios han bajado, todavía nos enfrentamos a desafíos para crear programas de robótica educativa duraderos, que crezcan naturalmente en las escuelas y no dependan de tecnologías exclusivas.

Para proponer una nueva forma de enseñar computación y robótica, Tenemos que pensar en cosas desde escoger qué tecnologías utilizamos que nos permitan aprender sin crear una dependencia, hasta cómo crecer y desarrollar con las tecnologías para no quedarnos en la obsolescencia, y que no requieran inyección permanente de fuentes externas, tanto para recursos, como para tecnologías.

Una aventura con Robots

Personalmente, siempre me han encantado los robots. Disfruto mucho diseñando robots que yo llamaría “minimalistas”: aquellos que necesitan pocos componentes, son baratos de construir y son abiertos (Acá pueden encontrar algunos LINK: https://www.instructables.com/Rob%C3%B3tica-Experimental/). Esto significa que comparto todos los detalles sobre cómo construirlos y cómo funcionan, y los hago con piezas universales que cualquiera puede encontrar fácilmente y no cuestan mucho. Aquí van algunos de los robots que he creado:

Siempre he armado mis robots usando herramientas de fabricación digital, impresión 3D o cortado láser, microcontroladores, motores y otros componentes comunes, nunca he comprado un robot ya fabricado.

Pensando en esto, ¿cómo empezamos un programa de robótica en las escuelas que realmente funcione y llegue a todos? Antes, se habían usado robots como los de LEGO y otros, y aunque son geniales para construir, el problema es que son muy caros. Para lanzar un programa a nivel nacional, se necesitaría una inversión enorme. Además, quedamos amarrados a una sola marca, lo que limita la capacidad de adaptar el programa a las necesidades específicas de cada escuela o del sistema educativo en general.

Aunque disfruto mucho los LEGOs y otros robots de marcas conocidas, no los considero la mejor opción para enseñar robótica. Esto es especialmente cierto en lugares con menos recursos, donde los estudiantes no tienen la opción de llevarse un robot a casa para seguir explorando y aprendiendo por su cuenta. Está demostrado que la educación trasciende, cuando sale del aula y llega a nuestras casas. Al no poder “llevarnos” el robot, se limita la robótica a ser sólo una actividad extracurricular y no una parte esencial y accesible del aprendizaje para todos y todas.

Un programa profundo de robótica educativa debería ser formulado, a mi parecer, bajo los siguientes principios:

1.   100% Open source. Esto quiere decir que todos los códigos y diseños, esten publicados y sean replicables.

2.  De bajo costo. Que puedan masificarse, y actualizarse con inversiones modestas, e incluso presupuestos propios de escuelas y colegios.

3.  Reparable. Que sus componentes sean universales, es decir, que puedan ser adquiridos fácilmente y a bajo costo.

4.  Mejorable. Que cada individuo pueda alterar los robots como crea conveniente, de manera irrestricta. Que a actividad de una comunidad de usuarios también permite ir mejorando los robots.

5.  Que fomente el aprendizaje colectivo. Que la programación y construcción sea publicada de forma abierta y compartida entre colegios y estudiantes, para propagar el aprendizaje y desarrollo de forma amplia.

6.  Contenido en línea. Que el robot no requiera grandes capacitaciones, sino que sea intuitivo y fácil de aprender, con contenido de aprendizaje disponible ampliamente para todos y todas

Con esto en mente, en la Universidad CENFOTEC decidimos crear un programa que realmente pudiera marcar la diferencia en la educación secundaria. Creo firmemente que este programa tiene un gran potencial para ser integrado en la educación nacional como una forma efectiva de enseñar robótica. A continuación les cuento esta experiencia que vivimos con el Sumobot de CENFOTEC.

Robot Sumobot

Les presento el Sumobot.

El sumobot es un robot económico, completamente abierto (100% Open Source), que diseñamos y desarrollamos en la Universidad CENFOTEC con el apoyo de CrCibernetica.com. Tiene un costo aproximado de $50 y lo fabricamos y ensamblamos en la universidad. Toda la información sobre cómo programarlo y construirlo está disponible en el siguiente enlace de manera abierta (LINK: https://github.com/Universidad-Cenfotec/Sumobot)

Un Sumobot es un robot diseñado para enfrentarse a otro en una competición, intentando empujar a su rival fuera de un “Dojo”, imitando las luchas de sumo. La clave para ganar no está sólo en cómo modificas tu robot, sino principalmente en cómo lo programas. Aunque puedes personalizar tu Sumobot añadiendo sensores adicionales o dando un toque único con pintura, lo que realmente determina el ganador son las estrategias de búsqueda, defensa y ataque programadas en Python. En este video, el canal de YouTube +Tec, lo explica muy bien:

El año pasado, con este robot, lanzamos un plan piloto invitando a colegios técnicos a participar en un torneo de Sumobots. Este torneo se llevó a cabo en un evento anual y completamente gratuito llamado Maker Faire. Para animar a los colegios a unirse en el 2023, enviamos dos robots sin costo a cada uno de los colegios inscritos, permitiendo que formaran dos equipos por colegio.

Participaron más de 22 colegios y unos 38 equipos. Tuvimos colegios de todas las provincias y algunos que incluso vinieron de zonas muy alejadas de San José. Cada colegio personalizó sus robots de maneras únicas. Aquí hay algunos ejemplos de las modificaciones que hicieron:

Cada colegio competía en un match de 3 rounds y así iban clasificando. Se realizaban dos competencias en simultáneo para poder ir avanzando los equipos, que además fueron transmitidas en redes gracias al apoyo de +Tec (LINK: https://www.youtube.com/@mascienciaytecnologia).

Algunos robots ya tenían nombres propios. Por ejemplo, el robot “Roberto” se convirtió en uno de los favoritos, haciendo que participantes y público lo animaran con porras. “Roberto” fue uno de los ganadores. Los docentes también estuvieron allí, animando y apoyando a sus estudiantes, participando activamente en el evento.

Los ganadores, además de vivir una experiencia inolvidable, se llevaron una impresora 3D y otros premios relacionados con la educación y la tecnología. También se entregaron premios que ayudarán a mejorar los programas de informática y tecnología en sus colegios.

Lecciones aprendidas

El diseño del Sumobot resultó efectivo, pero este año decidí hacerle algunas modificaciones para hacer más sencilla su fabricación y reparación, además de permitir a los colegios realizar más ajustes propios. También estamos probando con diferentes motores, sensores y estrategias de programación, y estamos creando más contenido en línea. Al igual estamos afinando detalles de la reglamentación y organización del torneo.

Queremos siempre que el sumobot sea un evento formal pero no tanto. Las ferias científicas escolares y competencias de robótica, como las de LEGO o Robocup, son interesantes, pero siempre me han parecido un poco rígidas, como si estuvieran más pensadas para adultos, los adultos con el control de todo. El torneo de Sumobot, en cambio, lo veo más como una “mejenga” de fútbol 5 informal: hay organización y reglas, pero son más flexibles, y no hay una barrera clara entre competidores, jueces, y docentes, y principalmente la pasamos bien. El evento de 2023 fue un “caos controlado” que realmente disfruté. Aunque vamos a pulir algunas cosas, queremos mantener esa flexibilidad.

Una de las barreras al usar estas tecnologías es que tanto estudiantes como docentes deben aprender a programar en Python. Superamos este desafío centrándonos en una actividad con un objetivo de programación claro y proporcionando un código base lo suficientemente detallado como para permitir que todos aprendan de manera independiente. Este año, tenemos planes de añadir el uso de inteligencia artificial generativa para facilitar la programación asistida. Incluso esperamos que los estudiantes logren incorporar algo de IA en sus Sumobots.

¿Qué se viene para Sumobot 2024?

Para el Sumobot 2024, estamos apuntando a lo grande. Este evento sigue siendo 100% gratuito y sin ánimo de lucro. Nuestro objetivo es involucrar a más colegios, tanto públicos como privados. El torneo se celebrará el 30 de junio en el Maker Faire de la Universidad CENFOTEC, un evento sin costo que además ofrece charlas y talleres para toda la familia, así como actividades variadas a lo largo del día.

Si les interesa, no duden en escribirme. Pronto también lanzaremos una invitación pública para que todos los colegios se inscriban y se sumen al evento de 2024. Buscamos incluir a organizaciones que quieran mentorizar a los equipos, ofreciéndoles apoyo de distintas formas. Si te llama la atención, puedes contactarme directamente.

Comentario Final

Si tienen interés, acá les dejo el evento completo transmitido por +Tec, https://youtu.be/L98O-mApjXQ?si=xjERfY7CfZbd2IJ0

Si, estas cosas pueden ocurrir organizadas “desde adentro” con organización y diseño propio, con tecnologías propias y una visión nuestra. Mi sueño es que esta actividad se pueda transformar en un evento nacional, y que lo aprendido de este robot, se parte de programas de enseñanza de informática en colegios.

Tenemos talento, pero sin la capacidad de construcción, y sin que formemos artífices que construyan algo más grande, más universal, ese talento queda inmerso solamente en lo individual, que no está mal, pero sus éxitos no se propagan a la sociedad.