Una plataforma de dron de bajo costo, de código abierto y impresa en 3D para mecatrónica y educación STEM en un contexto académico
Autores: Chatzopoulos, Avraam; Kantaros, Antreas; Zacharia, Paraskevi; Ganetsos, Theodore; Papoutsidakis, Michail
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una plataforma de dron de bajo costo, de código abierto y impresa en 3D para mecatrónica y educación STEM en un contexto académico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño
Implementación
Plataforma de drones
Educación STEM
Microcontroladores compatibles con Arduino
Impacto educativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta el diseño y la implementación de una plataforma de dron de bajo costo, de código abierto y fabricada en 3D para la educación en STEM a nivel universitario en mecatrónica, robótica, teoría de control e inteligencia artificial. La plataforma aborda limitaciones clave de los drones educativos existentes, como el alto costo, la naturaleza propietaria de los sistemas y la limitada personalización, al integrar materiales accesibles, microcontroladores compatibles con Arduino y principios de diseño modular, con todos los archivos de diseño y materiales instructivos disponibles abiertamente. Este trabajo introduce mejoras técnicas, incluyendo características de seguridad mejoradas y mayor modularidad, junto con avances pedagógicos como planes de lecciones estructurados, un flujo de trabajo que une la simulación y la implementación de hardware. El impacto educativo se evaluó a través de un estudio de caso en un curso de posgrado con 39 estudiantes participando en actividades basadas en proyectos que involucraban modelado 3D, integración de electrónica, programación y pruebas de vuelo. Los datos recopilados a través de una encuesta basada en el Modelo de Aceptación de Tecnología y observaciones del investigador mostraron un alto compromiso y satisfacción de los estudiantes, con puntuaciones promedio de 4.49/5 para la experiencia general, 4.31/5 para la utilidad percibida y 4.38/5 para la intención de usar el dron en actividades futuras. Estos resultados sugieren que la plataforma es una herramienta de enseñanza práctica e innovadora para entornos académicos. El trabajo futuro ampliará su evaluación educativa y aplicación en contextos más amplios.
Descripción
Este estudio presenta el diseño y la implementación de una plataforma de dron de bajo costo, de código abierto y fabricada en 3D para la educación en STEM a nivel universitario en mecatrónica, robótica, teoría de control e inteligencia artificial. La plataforma aborda limitaciones clave de los drones educativos existentes, como el alto costo, la naturaleza propietaria de los sistemas y la limitada personalización, al integrar materiales accesibles, microcontroladores compatibles con Arduino y principios de diseño modular, con todos los archivos de diseño y materiales instructivos disponibles abiertamente. Este trabajo introduce mejoras técnicas, incluyendo características de seguridad mejoradas y mayor modularidad, junto con avances pedagógicos como planes de lecciones estructurados, un flujo de trabajo que une la simulación y la implementación de hardware. El impacto educativo se evaluó a través de un estudio de caso en un curso de posgrado con 39 estudiantes participando en actividades basadas en proyectos que involucraban modelado 3D, integración de electrónica, programación y pruebas de vuelo. Los datos recopilados a través de una encuesta basada en el Modelo de Aceptación de Tecnología y observaciones del investigador mostraron un alto compromiso y satisfacción de los estudiantes, con puntuaciones promedio de 4.49/5 para la experiencia general, 4.31/5 para la utilidad percibida y 4.38/5 para la intención de usar el dron en actividades futuras. Estos resultados sugieren que la plataforma es una herramienta de enseñanza práctica e innovadora para entornos académicos. El trabajo futuro ampliará su evaluación educativa y aplicación en contextos más amplios.