Combinando Impresión 3D y electrónica como estrategia para mejorar la experiencia de aprendizaje

Today, 3D printing has become a technology that has created a new paradigm of learning communities, constituting a contemporary culture or subculture, colloquially known as "maker culture", which can be considered an extension of DIY (Do It Yourself) culture. It is a new culture based on technology and the use of tools that has been widely accepted in diverse fields such as medicine, architecture and handicraft. This article shows an experience of integration of learning of 3D printing with electronics within the curriculum of the Industrial Engineering degree, specialty in Mechanics. The methodology of Service Based Learning has been used for this purpose. A possible social need has been identified and, based on this need, the design of a solution by the students has been proposed. The selected example has been the development of a robotic hand capable of communicating through sign language. With this work the students have reinforced their knowledge of 3D modelling using the software Solid Works, as well as their knowledge of electronics, having to develop the control system for the motors of the hand's joints using a system based on the popular microcontroller Arduino.En la actualidad, la impresión 3D se ha convertido en una tecnología que ha creado un nuevo paradigma de comunidades de aprendizaje, constituyendo una cultura o subcultura contemporánea, denominada coloquialmente como “cultura maker”, la cual puede considerarse como una extensión de la cultura DIY (Do It Yourself o hágalo usted mismo). Se trata de una nueva cultura basada en la tecnología y en el uso de herramientas que ha tenido gran aceptación en campos diversos como la ingeniería, medicina, arquitectura y artesanía. El presente artículo muestra una experiencia de integración de aprendizaje de Impresión 3D con electrónica dentro del currículo de la titulación de Ingeniería Industrial, especialidad en Mecánica. Para ello se ha utilizado la metodología de Aprendizaje Basado en Servicio. Se ha localizado una posible necesidad social y, a partir de esta necesidad se ha propuesto el diseño de una solución por parte de los alumnos. El ejemplo seleccionado ha sido el desarrollo de una mano robótica capaz de comunicarse mediante el lenguaje de signos. Con este trabajo los alumnos han reforzado sus conocimientos de modelado 3D utilizando el software de modelado Solid Works, así como sus conocimientos de electrónica, teniendo que desarrollar el sistema de control de los motores de las articulaciones de la mano usando un sistema basado en el popular microcontrolador Arduino

Robotic Hand controlled using Arduino

Según la última “Encuesta de Discapacidad, Autonomía Personal y Situaciones de Dependencia del 2008” realizada por el Instituto Nacional de Estadística, en España hay actualmente un total de 303.000 personas entre 6 y 64 años con alguna discapacidad auditiva. No obstante, tan solo 11.600 de las 39.583 personas con sordera profunda utilizan la lengua de signos. Esto supone una gran limitación en la integración social de este colectivo. Las personas sordas instruidas usan un grupo de signos para representar las letras del alfabeto de la lengua de su entorno. Este grupo de signos es denominado “alfabeto manual” o “alfabeto dactilológico”, y es el punto de partida para el aprendizaje de la lengua de signos. El presente proyecto trata de aplicar el uso de la impresión 3D para el diseño de una mano robótica de coste reducido que modele el comportamiento de la humana y que permita simular movimientos parecidos a los humanos. Los movimientos concretos a simular son los de dicho “alfabeto dactilológico”. De esta forma, la mano realizada permitirá ayudar en el aprendizaje de la lengua de signos. El presente proyecto trata de aplicar el uso de la impresión 3D para el diseño de una mano robótica que modele el comportamiento de la humana y que permita simular movimientos parecidos a los humanosEscuela Técnica Superior de Ingeniería IndustrialUniversidad Politécnica de Cartagen