Enseña a tus hijos programación y robótica con Raspberry Pi

Raspberry Pi es la versión más minimalista que te puedes encontrar de un ordenador. Una placa con los componentes básicos que nos permite, con ayuda de kits u otros elementos, construir diferentes tipo de ordenadores, robots, herramientas… Existen proyectos muy interesantes para hacer con niños y provocar que les pique el gusanillo por las nuevas tecnologías.

La Fundación Raspberry Pi tiene sede en el Reino Unido y no tiene ánimo de lucro, es una organización benéfica. El objetivo es acercar la informática y las tecnologías digitales aplicadas a todo el mundo. Por un lado es la forma más sencilla de dar soluciones a problemas de una forma muy creativa. Pero si lo enfocamos a los niños podremos hacer que den rienda suelta a su imaginación realizando algunos de estos proyectos.

Construye tu propio ordenador para niños

Es una de las opciones más básicas para trabajar con Raspberry Pi y los más pequeños de la casa. Básicamente se trata de construir tu propio ordenador con un kit que puedes adquirir en Amazon o en tiendas especializadas.

Es cierto que seguramente nuestros hijos ya utilicen ordenadores “ya construidos”, o incluso nuestra tablet o smartphone, que no dejan de ser ordenadores con pantalla táctil, y Kano es un ordenador mucho más sencillo que todo eso. Sin embargo, a los niños les gustará la experiencia de diseñar un ordenador con juegos y aplicaciones desde cero.

La magia está en que vamos a construirlo nosotros mismos trabajando en equipo. De la nada, una Raspberry Pi y el kit de Kano, vamos a sacar un ordenador para niños. Kano OS es un sistema operativo que se puede integrar en nuestro Raspberry Pi copiando el código fuente en la memoria. Además, con el kit de Kano para hacer nuestro propio ordenador integraremos el Raspberry Pi en una carcasa con indicadores led de colores con el teclado inalámbrico (incluye panel táctil).

Desde la web de Kano podrás descargarte Kano OS en español o las versiones específicas para Raspberry Pi1, Pi2 y Pi3. Este kit está pensado para disfrutarlo con niños de solo 6 años en adelante. Kano OS dispone de juegos como el Pong o el programador MAKE Minecraft, pero también dispone de editor de imágenes o procesador de texto.

kano os raspberry pi

Jugar a videojuegos

El famoso Minecraft, Pong (el primero videojuego de la historia) o un emulador de NES son algunas de las posibilidades que nos ofrece Raspberry Pi.

Minecraft: Pi Edition

Minecraft dispone de su propia API, Pi Edition, que la podemos descargar de la web oficial del juego. De esta manera podremos programar los bloques, ajustar la configuración y diseñar el mundo completamente a nuestro antojo. Para aprender a sacarle todo el partido es recomendable adquirir la guía que nos ofrece la revista oficial de la Fundación que incluye toda la ayuda que necesitamos para crear scripts en Python y poder configurar Minecraft como queramos.

En esta guía se nos explica cómo crear un mundo entero o jugar a ser Dios creando desastres naturales por ejemplo a través del lenguaje Python, uno de los más recomendados para niños que quieran aprender a programar debido a su sencillez.

emulador minecraft raspberry pi edition

Emulador NES

Si has nacido a finales de los 70 o comienzos de los 80 es probable que tu primera consola fuera la NES (Nintendo Entertainment System), principal rival de la Master System de Sega. Una consola mítica de la marca japonesa que ahora podemos seguir disfrutándola con la ayuda de emuladores. Poco tiempo después aparecieron las gamas superiores con Super Nintendo y Mega Drive a la cabeza.

Además, podremos compartir los juegos de la NES con nuestros hijos diseñando nuestra propia NES con el emulador de Raspberry Pi. Para ello solo necesitaremos Raspberry Pi 3 o 4 para hacer nuestra consola, con una microSD de 8 GB o más, la fuente de alimentación y el software de escritura (Etcher), FTP FileZilla y un cable HDMI para conectarlo a la televisión.

Encontrar ROMs de los juegos no te costará haciendo un par de búsquedas. También necesitaremos instalar el emulador de NES siguiendo los pasos del tutorial, recomendamos RetroPie. Instalamos RetroPie en la tarjeta de memoria con la ayuda de Etcher. Una vez configurado el mando que vas a utilizar (existen réplicas de los mandos de la NES pero puedes utilizar cualquier otro) copiaremos los ROMs de los juegos y los archivos de la BIOS con FileZilla FTP en las carpetas NES y BIOS correspondientes.

emulador nes raspberry pi

Juega al primer videojuego de la historia: Pong

Se considera el primer videojuego de la historia, no es más que dos palas (líneas gruesas), golpeando una bola para que no toque el extremo de la pista (pantalla). Lo que hace de este juego aún más interesante es la posibilidad de manejarlo con gestos manuales y no con un mando o joystick.

Para crear nuestro propio Pong sin mandos necesitaremos un Raspberry Pi Pico, dos sensores de infrarrojos y un receptor de infrarrojos por control remoto. Tanto los sensores como el receptor tienen precios simbólicos y puedes adquirir directamente en los enlaces que ofrece Hackster. Los sensores y el receptor detectan la interrupción de la señal en ambos sentidos y es lo que permite el manejo de la “pala” hacia arriba y abajo.

El esquema de conexiones para hacer funcionar los sensores y el receptor gracias a unos espejos que tendremos que instalar de una forma concreta viene explicado en el tutorial de Hackster para que no tengas ningún problema.

Ingeniería y robótica

Conectar un Raspberry Pi a un monitor y añadirle un teclado o mando para jugar son quizá los usos más básicos de este ordenador. Sin embargo, existen múltiples aplicaciones que resultarán muy divertidas a los niños.

Hacer una estación meteorológica

Crear una estación meteorológica es algo sencillo como concepto, ya que se trata de incorporar diferentes tipos de sensores a nuestro ordenador y que éste pueda interpretar los datos y ofrecer la información.

Sin embargo, requiere que prestemos atención al tutorial de la Fundación para seguir paso a paso la guía de instalación. En función de los sensores elegidos para nuestra estación variará el código que introduciremos con Python, igualmente toda la información está incluida en el tutorial.

Es recomendable utilizar un Raspberry Pi 4 que incluye conexión Wifi para no depender de los cables. Elegiremos los sensores que vamos a instalar: presión atmosférica, temperatura, humedad, anemómetro, calidad del aire, pluviómetro, etc. Con los sensores instalados y el software de gestión incluido haremos las conexiones de los sensores a la placa y la cubriremos en una carcasa de plástico que la proteja del aire y del agua.

estación meteorológica raspberry pi

Diseñar un coche teledirigido

En este caso vamos a incluir un pequeño motor eléctrico en el proyecto para diseñar un coche y que lo podamos dirigir nosotros mismos, bueno, los niños de la casa. Podéis revisar la lista de componentes en la web oficial pero básicamente necesitaremos dos ruedas, dos motores eléctricos y un soporte para baterías además de las herramientas típicas como un soldador, pegamento, etc.

Conectaremos los motores a la placa del motor y luego el soporte de baterías, que es lo que proporcionará energía a los motores. Después conectamos la placa del motor al Raspberry Pi identificando cuál es el motor izquierdo y cuál el derecho. Esto es importante para poder configurar los giros del coche con unos comandos sencillos.

Una vez hechas las conexiones viene la parte más entretenida, la carrocería. Puedes descargarte diferentes modelos para imprimir en 3D pero para empezar y comprobar que el coche funciona correctamente podemos utilizar una caja de cartón que amoldaremos sin problema al chasis. Con unos sencillos comandos podremos dirigir el coche y decirle que haga la ruta que deseemos.

La versión avanzada de este coche puedes ensamblarla gracias a los kits de venta en la red que incluyen todo tipo de accesorios como cuatro ruedas más grandes y webcam incorporada.

diseñar coche con raspberry pi

Hacer un sismógrafo

Si el proyecto de la estación meteorológica se te queda corto porque tu hijo se acerca a la adolescencia puedes hacer otro proyecto más avanzado y que puede llamarle más la atención como es el desarrollo de un sismógrafo capaz de detectar terremotos y maremotos a gran distancia.

Es cierto que los sensores para seísmos tienen un precio más elevado que lo que estamos acostumbrados para este tipo de ordenadores, pero tienen una gran sensibilidad equivalente a los de uso profesional. El kit con la placa y los sensores tienen un precio de 159.99 dólares si es para uso particular o de formación y los puedes adquirir desde el propio tutorial.

Conectamos la placa y los sensores y a su vez al Raspberry Pi. Instalamos el sistema operativo específico Raspberry Shake y protegemos el dispositivo con una carcasa atornillada. Lo colocaremos en el suelo del piso más bajo que podamos y lo conectaremos a Internet a través de un cable Ethernet o por WiFi.

Ya formamos parte de la comunidad Raspberry Shake y desde su web podremos ver todos los temblores que detectan nuestros sensores.

sismografo raspberry pi

Hacer un dispensador de cereales

Este ya es un proyecto más avanzado pero que gustará a todos por igual, aunque especialmente a los niños porque podrán prepararse ellos solos el desayuno con el dispensador automático que habrán diseñado con nosotros.

Aunque la “lista de la compra” viene especificada en el tutorial, algunos de los componentes que necesitaremos será un módulo de cámara, cuatro motores eléctricos, conectores varios, dispensadores donde almacenaremos los cereales y otros utillajes.

El objetivo es colocar nuestra taza o bol de desayuno debajo del bote que contiene los cereales y que el dispositivo sirva la cantidad justa de cereales cuando detecte nuestra cara. Conectaremos cada motor en la tapa de cada bote que vayamos a utilizar. Los motores se conectan a la base específica y ésta al Raspberry Pi que a su vez estará conectado al router por WiFi.

Instalaremos las librerías disponibles en el tutorial con el código en Python. El funcionamiento es una locura, la cámara reconocerá el rostro y entonces nos servirá los cereales.

dispensador de cereales raspberry pi

Crea tu propio gato

El proyecto más avanzado en el que tendremos que ponernos las pilas, nunca mejor dicho, para estar a la altura y dejar que los peques de la casa nos ayuden en todo lo posible. Se trata de un proyecto para el que debemos disponer de conocimientos avanzados para la implementación y programación del código y el algoritmo de movimientos y probablemente necesitemos contactar con el desarrollador del «animal». Además necesita de dos dispositivos, el Raspberry Pi y la placa Arduino para los movimientos del gato.

Una vez dispongamos de todos los componentes necesarios, marcados en la lista de la web de Hackster nos pondremos manos a la obra para diseñar un gato. La clave de este proyecto es el algoritmo de movimiento del robot que simulara los gestos de un gato. Este algoritmo va implementado en una placa Arduino que irá conectada al Raspberry Pi. Ésta procesa la información de lo que debe hacer el gato y la placa Arduino ejecuta los movimientos.

El tutorial de Hackster nos guiará durante el proceso pero muchos de los montaje debemos hacerlos por nuestra cuenta como la impresión del “esqueleto” del gato en 3D.

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