Los 3 Pilares de la Robótica
Descubre cada disciplina de forma práctica antes de fusionarlas en tus propios robots
Electrónica para Robótica
Aprende el flujo de electrones, la Ley de Ohm, sensores de luz y distancia, LEDs, y cómo energizar motores sin quemar componentes.
- ✓ Voltaje, Corriente y Resistencia
- ✓ Sensores ultrasónicos y de luz LDR
- ✓ Simulador de Ley de Ohm en vivo
Programación ESP32 con JavaScript
Dale cerebro a tu robot. Aprende a controlar pines GPIO, leer botones y girar servomotores con JavaScript moderno usando simulaciones interactivas.
- ✓ ¿Por qué el ESP32 supera al Arduino clásico?
- ✓ Entradas y salidas digitales/PWM
- ✓ Editor de código y monitor serial en vivo
Mecánica Básica & Física
Construye la estructura y el movimiento: trenes de engranajes, poleas, palancas, par motor (torque) y velocidad angular aplicada a robots móviles.
- ✓ Relación de transmisión ($N_1 \cdot \omega_1 = N_2 \cdot \omega_2$)
- ✓ Ventaja mecánica en poleas y bandas
- ✓ Simulador visual de engranes interactivo
Alineado a Ciencias y Tecnología de la SEP
Este recurso promueve el pensamiento algorítmico, la experimentación física y la resolución colaborativa de problemas comunitarios. Los estudiantes no solo memorizan fórmulas: observan en tiempo real qué pasa si un engrane tiene más dientes o qué ocurre si un pin del microcontrolador manda un pulso PWM.
⚡ Electrónica para Robótica
Los componentes electrónicos son los órganos y el sistema nervioso de nuestro robot. Permiten sentir el entorno y enviar energía controlada a los motores.
Mediciones en Tiempo Real por Dispositivo
Voltajes ($V$), Corrientes ($I$) y Estados individuales en cada componente del circuito| Componente | Tipo / Parámetros | Voltaje en Terminales ($V$) | Corriente ($I$) | Potencia ($P$) | Estado de Operación | Acciones |
|---|
Haz clic sobre cualquiera de los 4 dispositivos para abrir su globo de opciones (cambiar color de LED, valor de resistencia o voltaje).
Activa la herramienta de cable. Haz clic en un terminal y luego en un orificio de la protoboard para tender la conexión.
Activa las pinzas y haz clic sobre cualquier cable que desees cortar o corregir en tu circuito.
¡Nunca conectes el LED directo a la pila sin resistencia! La protoboard simulará la sobrecarga y el LED se quemará.
Calculadora y Probador de Circuito LED
Ajusta el voltaje de la fuente y el valor de la resistencia protectora para ver cómo cambia la corriente y la luminosidad del LED.
I = (V_fuente - V_led) / R
Diodo LED
Emite luz solo cuando la corriente viaja en la dirección correcta (Ánodo + al Cátodo -). En robótica se usa como testigo visual y señal luminosa.
Protoboard (Tablilla de pruebas)
Permite interconectar componentes sin soldar. Las filas centrales están conectadas horizontalmente y las líneas laterales sirven para la alimentación (+ y -).
Pulsador (Push Button)
Interruptor momentáneo. Requiere una resistencia Pull-Up o Pull-Down para evitar estados flotantes o ruido eléctrico en el pin digital.
Divisor de Voltaje
Arreglo de dos resistencias en serie. Muy útil para reducir voltajes de 5V (de sensores clásicos) a 3.3V seguros para las entradas del ESP32.
Sensor Ultrasónico HC-SR04
Envía una ráfaga de sonido inaudible (40 kHz) y mide el tiempo que tarda en rebotar en un objeto para calcular la distancia ($d = v \times t / 2$).
Servomotor SG90 (Micro Servo)
Motor de precisión con engranajes internos y circuito de control. No gira continuamente: se posiciona en ángulos específicos entre 0° y 180° vía pulsos PWM.
Fotocelda / LDR (Luz)
Resistencia dependiente de la luz. A mayor luz solar o de lámpara, menor es su resistencia. Excelente para robots seguidores de luz o alarmas solares.
Sensor Infrarrojo TCRT5000
Emisor y receptor infrarrojo para detectar superficies oscuras o claras. Es el sensor principal de los robots seguidores de línea de competencias escolares.
¿Por qué NO conectar un motor directo a un microcontrolador?
Un motor DC necesita entre 200 mA y 1500 mA para mover ruedas o engranes. Un microcontrolador como el ESP32 solo puede suministrar máximo 20 mA por pin. Si intentas conectar el motor directo, quemarás el chip de forma irreversible debido al exceso de corriente y las corrientes inversas inductivas.
La Solución: Puente H (Módulo L298N o L9110S)
Un circuito de potencia intermedio que funciona como interruptor de alta velocidad. El ESP32 solo envía pequeñas señales de control lógicas (hacia adelante, atrás o frenar), mientras que una batería externa suministra la fuerza al motor.
💻 Programación ESP32 con JavaScript
El microcontrolador ESP32 es el cerebro del robot: cuenta con doble núcleo a 240 MHz, conectividad WiFi/Bluetooth y decenas de pines GPIO. Con JavaScript, usamos funciones directas y eventos para controlarlo de manera amigable.
📖 Funciones Clave de JavaScript para Robots:
pinMode(pin, OUTPUT / INPUT)
Define si un pin enviará energía o leerá un sensor
digitalWrite(pin, HIGH / LOW)
Enciende (3.3V) o apaga (0V) el pin
digitalRead(pin)
Lee si un botón está presionado (retorna 1 o 0)
servoWrite(pin, angulo)
Posiciona un servomotor entre 0° y 180°
getDistance(pin)
Obtiene la distancia en centímetros del sensor
⚙️ Mecánica Básica & Física para Robots
El motor eléctrico gira muy rápido pero con poca fuerza. Los engranajes y las poleas transforman esa velocidad en el par motor (torque) que tu robot necesita para trepar rampas y empujar objetos.
Laboratorio de Transmisión de Engranes
Modifica el número de dientes del engrane conductor (conectado al motor) y del conducido (rueda) para ver la relación de transmisión y velocidad resultante.
Poleas y Bandas
Transmiten movimiento a mayor distancia entre ejes sin necesidad de que las ruedas se toquen. Además, ambas giran en el mismo sentido si la banda es abierta.
Palancas y Brazos Robóticos
Un servomotor ubicado en la base de un brazo ejerce más esfuerzo cuanto más largo sea el eslabón: $\text{Torque} = \text{Fuerza} \times \text{Distancia}$.
Tracción y Llantas
El agarre (fricción) entre el neumático de goma y el suelo determina si el robot patina o avanza con potencia. Un robot pesado tiene más agarre pero requiere más torque.
🚀 El Taller del Robot: Proyectos y Retos STEAM
Aquí unificamos los tres pilares: Electrónica + ESP32 en JS + Mecánica. Resuelve retos interactivos y pon a prueba tus conocimientos de robótica para secundaria.
🏎️ Robot Seguidor de Línea de Competencia
El clásico robot de torneos de robótica secundaria. Usa 2 sensores TCRT5000, 2 motores reductores y control proporcional simple.
🤖 Robot Explorador Evasor de Obstáculos
Un rover autónomo que mide distancias con un sensor ultrasónico montado en un micro-servo SG90 que gira la cabeza como un radar.
if (distancia < 20) { frenar(); girar(); }
🏆 Cuestionario Rápido de Robótica
Valida lo que aprendiste en las tres materias. ¡Gana tu insignia de Robótica!