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Title:	CoopBot: Un robot educativo para el estudio del comportamiento colectivo
Authors:	Tutiven, Christian, Director Aguilar Zambrano, Martin Sebastian Yturralde Villegas, Oscar Andres
Keywords:	Robótica colectiva Educación STEM Robot de bajo costo
Issue Date:	2024
Publisher:	ESPOL.FIMCP
Citation:	Aguilar Zambrano, M. S. y Yturralde Villegas, O. A. (2024). CoopBot: Un robot educativo para el estudio del comportamiento colectivo. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
Description:	El objetivo de esta tesis es el diseño de CoopBot, un robot de bajo costo destinado a propósitos de enseñanza, con capacidades para la investigación en robótica colectiva. Esta propuesta res ponde a la necesidad de formular una solución práctica y económicamente viable que facilite a estudiantes y profesores la enseñanza y el desarrollo de conceptos avanzados en robótica co lectiva, un área de creciente importancia en la educación STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). El proyecto se completó utilizando una combinación de hardware electrónico económico, software de código abierto y métodos de fabricación aditiva, lo que permite su implementación en entornos educativos con recursos limitados. En el diseño de CoopBot, se prestó especial atención a la modularidad y escalabilidad para permitir futuras actualizaciones y modificaciones según los requisitos específicos. Las pruebas de rendimiento realizadas demuestran que CoopBot cumple con las especificaciones de eficien cia energética, precisión en tareas de detección de distancia y color, y un desempeño eficiente de los motores y la CPU. Además, las tareas grupales se ejecutaron con éxito gracias a los algoritmos de comportamiento colectivo e individual programados, y el algoritmo individual garantizó la autonomía de comportamiento necesaria para las tareas individuales. Dentro del ámbito de la innovación educativa, CoopBot se presenta como un dispositivo diná mico, efectivo y flexible que no solo mejora el aprendizaje práctico de los estudiantes, sino que también impulsa la investigación en robótica colectiva. Los resultados de este trabajo indican que CoopBot no solo alcanzó sus objetivos, sino que también tiene un gran potencial para convertirse en una referencia en el aprendizaje y desarrollo de nuevas aplicaciones en robótica, especialmente en escenarios donde el acceso a tecnologías avanzadas es limitado. Además, se sugiere el desarrollo continuo de CoopBot, incorporando simulaciones digitales y optimizando el uso de la energía para aumentar su autonomía y aplicabilidad en una mayor variedad de situaciones educativas e investigativas. Palabras Clave: Robótica colectiva, educación STEM, Robot de bajo costo
metadata.dc.description.abstractenglish:	The objective of this thesis is the design of CoopBot, a low-cost robot intended for educatio nal purposes, with capabilities for research in collective robotics. This proposal addresses the need to formulate a practical and economically viable solution that facilitates the teaching and developing advanced concepts in collective robotics for students and teachers, an area of growing importance in STEM education (science, technology, engineering, and mathematics). The project was completed using a combination of affordable electronic hardware, open-source software, and additive manufacturing methods, allowing for its implementation in educational settings with limited resources. Special attention was given to modularity and scalability in the design of CoopBot to enable future updates and modifications according to specific requirements. Performance tests con ducted demonstrate that CoopBot meets the specifications for energy efficiency, accuracy in distance and color detection tasks, and efficient motor and CPU performance. Additionally, group tasks were successfully executed through the programmed collective and individual beha vior algorithms, and the individual algorithm ensured the necessary behavioral autonomy for individual tasks. Within educational innovation, CoopBot is presented as a dynamic, effective, and flexible device that enhances students? hands-on learning and promotes research in collective robotics. The results of this work indicate that CoopBot not only achieved its objectives but also has signi ficant potential to become a reference in the learning and development of new applications in robotics, particularly in scenarios where access to advanced technologies is limited. Moreover, the continuous development of CoopBot is suggested, incorporating digital simulations and op timizing energy use to increase its autonomy and applicability in a wider range of educational and research scenarios. Keywords: Collective robotics, STEM education, Low-cost robot
URI:	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/62951
metadata.dc.identifier.codigoproyectointegrador:	INGE-2521
Appears in Collections:	Tesis de Mecatrónica

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