- Augusto Herbert Azevedo Silva
- Gustavo Araújo Brandão
O carrinho automatizado foi construído utilizando a plataforma de prototipagem Arduino, componentes eletrônicos e materiais de baixo custo (você pode ver todos os recursos utilizados na guia recursos). Ele realiza os seguintes movimentos: ir para frente, para trás (ré), curvas para a direita e para a esquerda e o movimento de ré, quando há algo na frente.
O carrinho foi apresentado em 2018 na Feira Brasileira de Ciências e Engenharia – FEBRACE, evento realizado na cidade de São Paulo anualmente. Para custear as despesas da ida ao evento, a direção do IFPI, campus Parnaíba, intermediou a quantia de 1400 reais para cada um dos alunos envolvidos, valor oriundo da POLAE – Política de Assistência Estudantil.
Você pode conferir a página do evento, o resumo do trabalho e o pôster por meio do link:
https://2018.febrace.org.br/virtual/2018/EXA/255/
Link da reportagem “16ª FEBRACE: alunos desenvolvem projetos para mudar a realidade escolar” no site da Claro/ Embratel, que cobriu a FEBRACE em 2018, que também mostra este projeto e sua importância para o desenvolvimento da robótica de baixo custo e para a aplicação dos conteúdos de Física:
- Construir um carrinho automatizado utilizando por base a plataforma de prototipagem Arduino e recursos de baixo custo;
- Demonstrar a aplicabilidade de conteúdos de Física tanto para a construção, quanto para a utilização do carrinho.
A construção e a utilização do carrinho envolveram os seguintes conteúdos conceituais:
- Cinemática;
- Movimento circular;
- Atrito;
- Eletrodinâmica;
Ressalta-se o desenvolvimento de conteúdos conceituais relacionados à programação para os comandos dos movimentos do carrinho como ir para frente, para trás (ré), dobrar e o movimento de ré, quando há algo na frente. O Projeto Física Educacional e Robótica Aplicada – FERA preza por uma robótica interdisciplinar e não valoriza a ideia de conteúdos em caixinhas que devem ser estudados separadamente. A ideia para nossas atividades futuras é, inclusive, realizar parcerias com professores de outras disciplinas, até as ditas da área de humanas, visando desmistificar o estereótipo da robótica como sendo da “área de exatas”. O nosso foco é a experimentação por meio da robótica, e, para tanto, utilizamos a programação, da informática, a montagem de circuitos, da Física e da Eletrônica, mais adiante poderemos utilizar conteúdos conceituais da área de agronomia, química ou biologia para desenvolver, por exemplo, um sistema de irrigação para o IFPI… O importante é que o aluno veja a aplicabilidade dos conteúdos estudados fora da sala de aula, utilizando a robótica educacional.
Conteúdos procedimentais:
A montagem do carrinho automatizado propiciou o desenvolvimento de conteúdos procedimentais como encaixar rodas no chassi, interligar os jumpers entre os terminais do Arduino, dos motores e dos sensores, ou seja, combinar todos os recursos utilizados de modo que o carrinho pudesse executar os movimentos descritos. Essa tarefa de montagem exige que se monte e desmonte múltiplas vezes o protótipo até encontrar a melhor maneira de o carrinho executar os comandos e exigindo que se reflita constantemente sobre o que se está fazendo no sentido de corrigir os erros nos “sinais” que são enviados para que o arduino “entenda” o movimento a ser executado.
Conteúdos atitudinais:
Foram desenvolvidos, também, conteúdos atitudinais desde todo o processo de elaboração do carrinho até a própria viagem, como a empatia, a cooperação com o grupo, a organização e a autonomia. Como foi a primeira viagem de avião que os alunos realizaram, as novidades como a compra das passagens, o check in, “se virar” em uma cidade diferente, favoreceram o desenvolvimento da autonomia e da solidariedade na equipe.
A partir da pesquisa sobre eventos em que pudesse efetivar a demonstração da aplicabilidade da Física por meio da robótica, o professor Deymes viu na FEBRACE a oportunidade de instigar estudantes para, junto com ele, seguir nessa empreitada. Ele teve a ideia de levar para o evento um carrinho automatizado. Convidou os alunos: Augusto Herbert e Gustavo Araújo e eles toparam.
O objetivo do projeto era construir um carrinho que fizesse os movimentos de ré, ir para frente, curvas para a direita e para a esquerda e ré quando houvesse um obstáculo à frente. O professor Deymes marcava reuniões com os alunos no laboratório e eles discutiam os passos a serem dados, porém, ele nem sempre estava presente acompanhando cada tarefa. A intenção do professor era, com isso, conceder aos alunos autonomia para decidir o melhor horário, quanto tempo ficariam no laboratório e definirem os passos a serem dados para alcançar o que foi proposto. Dessa forma, os alunos tiveram liberdade para criar, sem estar constantemente guiados pelo olhar do professor.
É interessante ressaltar o diferencial na construção deste artefato: os alunos membros do FERA envolvidos estavam todos no mesmo patamar de conhecimento sobre programação, Arduino e robótica. O professor Deymes não tinha um planejamento de atividades, um passo a passo, um programa a seguir. Todos partiram do zero e pesquisaram juntos o que era necessário para dar vida ao projeto e o caminho para a resolução do problema a ser solucionado não era conhecido pelo professor – o que costuma acontecer em projetos de robótica que já vem com a metodologia pronta para sua aplicação. Esse diferencial deixou a proposta mais desafiadora para todos os envolvidos, professor e alunos.
Durante seis meses de trabalho árduo e muitos erros, eles foram se apropriando de como trabalhar robótica utilizando o arduino e, finalmente, alcançaram o objetivo proposto: conseguiram concluir o carrinho com os movimentos que desejavam e levar para a Feira Brasileira de Ciência e Engenharia – FEBRACE, onde conseguiram três premiações com o projeto submetido.
Primeiramente, o artefato foi construído para uso em competições de robótica. Após algumas reflexões, percebemos que ele poderia servir para mais propósitos. A ideia de usar um pote como chassi foi o diferencial, pois era mais barato e resistente. A primeira versão foi feita com o material que tínhamos apenas para produzir um robô capaz de explicar vários fenômenos físicos.
Desde o início, foram momentos de aprendizagem tanto dos alunos quanto do orientador e influenciador, afinal todos estávamos no mesmo nível. O influenciador foi o professor Deymes, que começou a pesquisar robótica para competição. Mas, justo naquele momento, percebeu que se poderia desenvolver um método educacional de qualidade e moderno. Largamos a competição e começamos a entender um funcionamento de um robô com Arduino e, juntos, avançamos muito até chegar no produto principal. Com algumas peças compradas pela internet e outras compradas na capital, tudo saiu do nosso bolso, além de peças que conseguimos de sucata. Percebemos também a utilidade desse material para o ensino de Física, robótica e programação.
Começamos a criar experimentos e associar fenômenos de Física à robótica, criamos artefatos robóticos para associar a Física teórica com a realidade. Assim, surge nossa metodologia, apresentamos um fenômeno Físico, explicamos sua teoria e demonstramos através da robótica. Isso se expandiu para outros momentos, dando prosperidade à ideia inicial, de ensinar Física, de um jeito mais fácil, divertido e prático. A teoria e a prática precisam estar na mesma frase.
Relato de Gustavo Araújo, egresso do curso técnico de Eletrotécnica do IFPI e que hoje cursa Engenharia Elétrica na Universidade Federal do Ceará – UFC.
A oportunidade de viajar para bem longe também nos fez mais independentes, quanto ao “o que fazer agora?”, o humor da idade fez a gente improvisar e se virar em muitas situações sem conhecer a grande São Paulo.
Durante a apresentação em um dos eventos que participamos, tivemos que improvisar em uma apresentação de algo que nunca antes tínhamos apresentado. Apesar das dificuldades, a pressão e o trabalho em equipe fez surgir uma ótima apresentação até para avaliadores de alto nível. O fato de estarmos mergulhados em projetos na feira (FEBRACE) e ter contato com várias pessoas, conversamos com vários professores sobre possíveis melhorias no método e futuras aplicações, incentivando ainda mais a continuação do projeto.
Enxergamos no evento a grande diferença demográfica, cultural e científica em todo o Brasil. Observamos alguns tipos de discriminação quanto ao Estado do projeto pelas pessoas que visitavam o evento, além de um peso nas premiações de locais que possuem um bom investimento. Esses dados fizeram todos nós refletirmos sobre a disparidade que existe no Brasil em relação a tudo.
Relato de Gustavo Araújo, egresso do curso técnico em Eletrotécnica do IFPI e que hoje cursa Engenharia Elétrica na Universidade Federal do Ceará – UFC .
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