Diseño e implementación de un escenario mecatrónico interactivo con el uso de robots Nao como herramienta tecnológica de apoyo a la enseñanza en niños

Abstract

Este es un proyecto de robótica social destinado a la enseñanza en niños y a la ayuda terapéutica de pacientes con TEA. El teatro robótico interactivo es una herramienta de asistencia social innovadora en la que se usan tres robots Nao, un robot virtual y un sistema mecatrónico en la escenografía para mejorar la experiencia del usuario. Se usan dispositivos audiovisuales y de efectos especiales para complementar las obras con los robots. La estructura principal del escenario es liviana, de fácil transporte y muy estable. Se diseñan y construyen dos estructuras automatizadas, la primera es un elevador basado en el mecanismo de tijeras y un telón tipo guillotina. Se diseña una HMI según el criterio Gedis para controlar todo el sistema y crear los guiones teatrales de una manera fácil. Los robots Nao pueden caminar, hablar en inglés y español y realizar diez distintos gestos programados en Python. La comunicación entre los dispositivos del teatro robótico y la HMI es inalámbrica y se realiza por medio del protocolo MQTT. Se utilizaron dos módulos ESP8266 para controlar el funcionamiento general del sistema permitiendo la transmisión de datos en paralelo. Para validar la funcionalidad de la herramienta tecnológica se realizó un análisis estadístico a partir de encuestas a personas profesionales con distinta especialidad. Según el análisis de ingenieros y neuropsicólogos el teatro robótico es funcional, flexible e intuitivo.