📌 Libro Ares · borrador de contenido y estructura. Las imágenes son genéricas/de referencia (ilustraciones y marcos rotulados): reemplazar por fotos y renders del producto real.
🦾 ODS 9 · Industria, innovación e infraestructura
Manos que ayudan
Línea Ares · Constructores · 5°
Una herramienta del estudiante · prototipa en papel, construye en MDF
Este libro pertenece a
Nombre del estudiante
Grado y grupo
Colegio
Docente
Índice
1. Máquinas que ayudan
2. La pregunta
3. Lo que vamos a construir
4. El mapa del libro
Antes de empezar · tus comodines
MP1 · Un dedo que se mueve
MP2 · La mano que agarra
MP3 · La secuencia de agarre
MP4 · El brazo completo
Del papel al MDF
Lo mostramos
Mi nota
Anexo recortable
Palabras nuevas
📖 La historia
INICIOÉrase una vez… Mía sueña con inventar máquinas que ayuden a las personas.
NUDOUn día conoce a don Julio, que no puede mover una mano y no logra agarrar sus herramientas.
DESENLACEMía decide actuar. Con ella vas a construir una mano robótica que agarra, mueve y suelta: una máquina que de verdad ayuda.
Y aquí empiezas tú: este libro es el camino para que esa historia termine bien. ¡Manos a la obra!
1 · Máquinas que ayudan a las personas
La innovación crea máquinas que ayudan: prótesis, brazos robóticos que arman carros, manos que alcanzan lo que una persona no puede. El ODS 9 impulsa esa innovación.
Imitar la mano humana —que agarra, sostiene y suelta— es uno de los retos más bonitos de la robótica.
Imagen de referencia: brazo robótico industrial o prótesis
2 · La pregunta que nos mueve
Pregunta que detona
¿Cómo construimos una mano robótica que agarre como la nuestra?
Vas a construir una mano que toma y suelta un objeto cuando tú se lo ordenas.
3 · Lo que vamos a construir
Tu reto es un brazo / mano robótica que agarra y suelta un objeto a la orden. Lo haces en papel y luego en MDF.
Render de referencia: mano robótica en MDF agarrando un objeto
4 · El mapa del libro
Ya conoces Arduino; aquí sumas un actuador nuevo. Vamos a trabajar así:
1 Comprender
→
2 Diseñar (forma de la mano)
→
3 Construir (servo y dedos)
→
4 Programar (la secuencia)
→
5 Integrar
→
6 MDF
Antes de empezar · tus comodines
Tu placa es Arduino (la conoces de grados anteriores). Lo nuevo: el servomotor, que se mueve a un ángulo exacto.
COM-PL-ARD
Arduino REPASO
Placa · 📕 Cartilla · 💻 Academy
COM-AC-SERVO
Servomotor NUEVO
Actuador · 📕 Cartilla · 💻 Academy
COM-BS-PROG
Programación en bloques (mBlock) REPASO
Base · 📕 Cartilla · 💻 Academy
¿Cómo hace una mano para agarrar?
Una mano robótica agarra moviendo los dedos a una posición exacta. El que mueve los dedos es un servomotor.
Servomotor = un motor que gira a un ángulo exacto que tú le pides (de 0° a 180°). No gira sin parar como el motor del molino: va a la posición que le ordenas y se queda ahí.
Secuencia = varios movimientos en orden: agarrar → mover → soltar.
Verifica que entendiste: ¿En qué se diferencia un servo del motor que gira sin parar? ¿Qué tres pasos hace tu mano?
🧠 Pensamiento computacional primero: haz la actividad desenchufada de apertura (sin computador) y practica la misma lógica del proyecto en Karel / Reeborg's World (en bloques) antes de construir. Cada microproyecto se diseña con su diagrama de flujo o pseudocódigo.
📖 La historia programable · Mía
Este libro tiene una historia jugable (Acto 1 · software): programa a Mía y vívela en pantalla mientras arma la mano que ayuda. Escanéala en Academy o ábrela aquí ▶.
1
Un dedo que se mueve
Microproyecto 1 · controlar un servo
El servo va a un ángulo exacto
Hoy controlas un servo: le pides que vaya a 0° (abierto) o a 90° (cerrado). Es el músculo de tu dedo robótico.
🎯 Objetivos
Conectar el servo al Arduino.
Hacer que se mueva entre dos posiciones.
🧰 Materiales
Del anexo recortable
Plantilla M-1 (dedo articulado)
Componentes
Arduino
1 servomotor
Cables
Protoboard
🔧 Construcción paso a paso
1
Conecta el servo: cable café/negro a GND, rojo a 5V, y el amarillo/naranja a un pin con ~ (ej. pin 9).
Por qué: Ese pin manda señales finas (PWM) que le dicen al servo a qué ángulo ir.
2
Programa dos posiciones: poner el servo en 0°, esperar, ponerlo en 90°.
Ojo:Si tiembla o no se mueve, revisa que el cable rojo esté en 5V y el de señal en el pin correcto.
Compruébalo: ¿el brazo del servo se mueve entre dos puntos?
3
Pega un palito de paleta al servo: ese es tu dedo. Míralo abrir y cerrar.
Foto: servo conectado al Arduino con un palito como dedo
💻 Programación
En mBlock (bloques)
al iniciarponer servo (pin 9) en 0°esperar 1 segundoponer servo (pin 9) en 90°
🎨 Diseño
Diseña tu dedo. Criterio: liviano y bien pegado al servo para que no se suelte al moverse. Dibújalo.
✍️ Responde en tu libro
¿A qué ángulo está el dedo 'abierto'? ¿Y 'cerrado'?
¿Qué pasa si pides 180°?
📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)
Criterio
1
2
3
4
Puntos
Construcción
○
○
○
○
__/4
Programación / lógica
○
○
○
○
__/4
Diseño
○
○
○
○
__/4
Preguntas del libro
○
○
○
○
__/4
Trabajo y proceso
○
○
○
○
__/4
TOTAL
__/20
Nota
Firma del docente
Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 1 · Un dedo que se mueve
Actividad táctil para repasar jugando (el docente lee en voz alta). Escanea el QR o ábrela aquí ▶.
2
La mano que agarra
Microproyecto 2 · el mecanismo de los dedos
Del movimiento al agarre
Si varios dedos se cierran juntos, la mano agarra. El servo tira de un hilo que cierra los dedos: eso es un mecanismo.
🎯 Objetivos
Armar 2-3 dedos que se cierren.
Que el servo los cierre al mismo tiempo.
🧰 Materiales
Del anexo recortable
Plantilla M-2 (palma y dedos)
Componentes
El servo del MP1
Hilo o pita
Pitillos (guía del hilo)
🔧 Construcción paso a paso
1
Arma la palma M-2 y pega los dedos con dobleces para que flexionen.
Compruébalo: que cada dedo doble suave, no que se rompa.
2
Pasa un hilo por cada dedo hasta el servo. Al girar el servo, el hilo jala y los dedos se cierran.
Ojo: si un dedo no cierra, su hilo está flojo o muy tenso — ajústalo.
3
manda el servo a 90° y mira: ¿se cierran los dedos a la vez?
Foto: mano de papel con hilos hacia el servo
💻 Programación
En mBlock
al iniciarponer servo en 0° (mano abierta)esperar 1 segundoponer servo en 90° (mano cerrada)
🎨 Diseño
Diseña el agarre. Criterio: que los dedos cierren parejo y dejen espacio para sostener algo (una pelotita).
✍️ Responde en tu libro
¿Qué jala los dedos para cerrarlos?
¿Qué objeto pequeño puede sostener tu mano?
📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)
Criterio
1
2
3
4
Puntos
Construcción
○
○
○
○
__/4
Programación / lógica
○
○
○
○
__/4
Diseño
○
○
○
○
__/4
Preguntas del libro
○
○
○
○
__/4
Trabajo y proceso
○
○
○
○
__/4
TOTAL
__/20
Nota
Firma del docente
Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 2 · La mano que agarra
Actividad táctil para repasar jugando (el docente lee en voz alta). Escanea el QR o ábrela aquí ▶.
3
La secuencia de agarre
Microproyecto 3 · agarrar, mover y soltar
Varios pasos en orden
Agarrar algo es una secuencia: abrir, cerrar (agarra), mover, abrir (suelta). El orden importa: si abres antes de mover, ¡se cae!
🎯 Objetivos
Programar la secuencia completa.
Guardar las posiciones en variables (opcional).
🧰 Materiales
Del anexo recortable
—
Componentes
La mano del MP2
🔧 Construcción paso a paso
1
Escribe la secuencia: abrir (0°) → esperar → cerrar (90°) para agarrar → esperar → (mover) → abrir (0°) para soltar.
2
Ajusta los tiempos de espera entre pasos.
Ojo: sin esperas, el servo no alcanza a llegar y el objeto se cae.
Compruébalo: ¿agarra, sostiene y suelta sin que se caiga?
3
Guarda la posición 'cerrado' en una variable (ej. agarre = 90) para cambiarla fácil si tu objeto es más grande.
Foto: la mano agarrando y soltando una pelotita
💻 Programación
En mBlock (la secuencia)
al iniciarservo en 0° (abre)esperar 1 sservo en 90° (agarra)esperar 1 sservo en 0° (suelta)
🎨 Diseño
Define tu secuencia. Criterio: tiempos suficientes para que cada movimiento termine. ¿Cuántos segundos por paso?
✍️ Responde en tu libro
¿Qué pasa si sueltas antes de mover?
¿Para qué sirve guardar el ángulo en una variable?
📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)
Criterio
1
2
3
4
Puntos
Construcción
○
○
○
○
__/4
Programación / lógica
○
○
○
○
__/4
Diseño
○
○
○
○
__/4
Preguntas del libro
○
○
○
○
__/4
Trabajo y proceso
○
○
○
○
__/4
TOTAL
__/20
Nota
Firma del docente
Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 3 · La secuencia de agarre
Actividad táctil para repasar jugando (el docente lee en voz alta). Escanea el QR o ábrela aquí ▶.
4
El brazo completo
Microproyecto 4 · integrar y dar forma
Todo junto: una mano que ayuda
Unes el servo, el mecanismo y la secuencia en una mano robótica que agarra, mueve y suelta — como las que ayudan a las personas (ODS 9).
🎯 Objetivos
Montar la mano en una base/brazo.
Probar la tarea completa de agarre.
🧰 Materiales
Del anexo recortable
Plantilla M-4 (base del brazo)
Componentes
La mano
Arduino
Base M-4
🔧 Construcción paso a paso
1
Monta la mano en la base M-4, firme, con el servo bien sujeto.
2
Corre la secuencia completa.
Ojo: si la base se mueve al agarrar, pésala o fíjala.
Compruébalo: ¿logra mover un objeto de un lado a otro?
3
Muéstrala funcionando y explica: ¿a quién podría ayudar una mano así?
Foto: brazo-mano robótico terminado, agarrando un objeto
💻 Programación
En mBlock (programa completo)
al iniciarejecutar secuencia de agarre
🎨 Diseño
Da forma a tu brazo. Criterio: estable y que el agarre quede a buena altura. Decóralo y nómbralo.
🤖 IA · conversa
Pide a la IA: «¿qué materiales usan las prótesis de mano de bajo costo?» y compáralo con tu diseño.
✍️ Responde en tu libro
¿A quién ayudaría tu mano robótica?
¿Qué mejorarías del agarre?
📊 Evaluación del microproyecto (la llena el docente)
Criterio
1
2
3
4
Puntos
Construcción
○
○
○
○
__/4
Programación / lógica
○
○
○
○
__/4
Diseño
○
○
○
○
__/4
Preguntas del libro
○
○
○
○
__/4
Trabajo y proceso
○
○
○
○
__/4
TOTAL
__/20
Nota
Firma del docente
Jugar en Academy
🎮 Actividad del microproyecto 4 · El brazo completo
Actividad táctil para repasar jugando (el docente lee en voz alta). Escanea el QR o ábrela aquí ▶.
Del papel al MDF · el prototipo final
Ahora construyes tu mano en madera (MDF): una palma y dedos firmes, con su base, para agarrar muchas veces sin dañarse.
Render de referencia: brazo / mano robótica en MDF
Lo mostramos
Muestra tu mano agarrando algo y explica cómo lo logra. Vuelve a la pregunta: ¿se parece a una mano humana?
¿Qué mejorarías si lo hicieras otra vez?
Mi nota · rúbrica final del proyecto
El docente evalúa el prototipo final. La convergencia (que los tres hilos funcionen juntos) vale el doble.
Criterio
1
2
3
4
Puntos
Programación
○
○
○
○
__/4
Robotización
○
○
○
○
__/4
Diseño
○
○
○
○
__/4
Convergencia (×2) — prueba de "quita un hilo"
○
○
○
○
__/8
Proceso y comunicación
○
○
○
○
__/4
TOTAL
__/24
Nota final
Firma del docente
Anexo recortable
✂ Recorta por las líneas rojas. ┄ Dobla por las punteadas. ⬤ Fija el componente en los puntos marcados. No recortes las páginas de guía ni de evaluación.
Plantilla M-2 · mano de 3 dedos
Plantilla M-4 · base del brazo
Palabras nuevas
Servomotor
Motor que va a un ángulo exacto (0°–180°) que le pides.
Secuencia
Varios pasos en orden: abrir, agarrar, mover, soltar.
Variable
Un valor con nombre que puedes cambiar (ej. el ángulo de agarre).
Mecanismo
Piezas que se mueven juntas para lograr algo (los dedos).
PWM (~)
Señal fina del Arduino que le dice al servo a qué ángulo ir.
Una herramienta del estudiante · prototipa en papel, construye en MDF