Manual del proyecto · Proyecto 08
Dron de Vuelo
Realización de desafíos de pilotaje y programación con un dron DJI Tello, usando un celular o tablet como mando: primero vuelo manual con joysticks para recorrer un espacio y aterrizar en una zona marcada; luego programación por bloques en la app Tello EDU para trazar recorridos, medir la temperatura del ambiente y condicionar el vuelo a una altura mínima.
- Dificultad:
- Nivel educativo:
- Secundario. Ciclo Básico.
Contenido del manual
- 01 Materiales y equipamiento
- 02 Primeros vuelos: manual y por bloques Nivel inicial
- 03 Repetir el recorrido y medir la temperatura Nivel intermedio
- 04 Condicionales de altura y registro en video Nivel avanzado
Materiales y equipamiento
Insumos
| Imagen | Insumo | Cantidad | Plataforma |
|---|---|---|---|
| KIT Dron de Vuelo DJI Tello Mini dron que se controla íntegramente desde el celular o la tablet: no hay nada que cablear, soldar ni programar en una placa. El dron genera su propia red WiFi, a la que se conecta el dispositivo. Trae cámara (fotos y video) y sensores de a bordo (entre ellos, temperatura y altura) que se leen desde la app. | 1 | Todas | |
| Celular o tablet con conexión WiFi Se usa como mando a distancia. Sobre él corren las dos aplicaciones del proyecto: Tello EDU (programación por bloques) y Tello (vuelo manual con cámara). | 1 | Todas |
Equipamiento del taller
- Celular o tablet con conexión WiFi
- Aplicación Tello EDU (programación por bloques)
- Aplicación Tello (vuelo manual con cámara)
- Cinta adhesiva de papel (para marcar la zona de aterrizaje)
Primeros vuelos: manual y por bloques
Descargar la aplicación «Tello EDU»
Para empezar a usar el dron hace falta instalar una aplicación en el dispositivo que vas a usar como mando a distancia.
Si el dispositivo tiene iOS (iPhone o iPad):
- Abrí la App Store.
- En el buscador, escribí «Tello EDU».
- Seleccioná la aplicación Tello EDU (ícono naranja) y descargala.
Si el dispositivo tiene Android:
- Abrí la Google Play Store.
- En el buscador, escribí «Tello EDU».
- Seleccioná la aplicación Tello EDU (ícono naranja) e instalala.
Verificá
La app Tello EDU aparece instalada en el dispositivo, con su ícono naranja. Solo se necesita conexión a internet para esta descarga: los vuelos posteriores funcionan por la red WiFi del propio dron.
Primeros pasos de uso de la aplicación
Antes de abrir la app, encendé el dron y conectá el celular o la tablet a la red WiFi que el propio dron genera (aparece en la lista de redes del dispositivo). Al abrir la app se reproduce un video interactivo; cuando termina, aparece la pantalla principal con las dos modalidades de vuelo:
- Modo de vuelo manual (ícono rojo): permite pilotear el dron en tiempo real con dos botones analógicos (joysticks) simulados en pantalla. También permite sacar fotos y filmar.
- Modo de vuelo programado con bloquesProgramación por bloquesForma de programar armando secuencias con piezas visuales que se arrastran y sueltan (Drag & Drop), en lugar de escribir código. Cada bloque es una instrucción; se apilan en orden y se ejecutan una tras otra. La app Tello EDU la usa para el vuelo del dron. (ícono con forma de pieza de rompecabezas): permite armar una secuencia de acciones que el dron ejecuta una tras otra.
Empezá con el modo manual, para familiarizarte con los movimientos. Al entrar, un botón verde con el nombre del dron indica que la conexión WiFi es correcta y que está listo para despegar. El botón con la flecha hacia arriba lo hace despegar: el dron se eleva a 1 m del suelo y se queda quieto hasta que le des otra orden.
Los dos joysticks se manejan arrastrando el botón blanco hacia sus extremos:
- Joystick izquierdo → arriba: asciende; abajo: desciende; izquierda / derecha: gira sobre su propio eje hacia ese lado.
- Joystick derecho → arriba: avanza (adelante); abajo: retrocede; izquierda / derecha: se desplaza lateralmente hacia ese lado.
Un ícono en pantalla indica la batería restante y, por lo tanto, el tiempo de vuelo que queda.
Primer desafío: recorrer el espacio y aterrizar en la zona marcada
Aterrizaje de precisión (modo manual)
Hacé que el dron recorra el aula (o el espacio donde se realice la actividad) y que, al aterrizar, lo haga dentro de una zona delimitada con cinta adhesiva en el piso.
Para lograrlo:
- Hacé despegar el dron con el botón de la flecha verde.
- Usá los joysticks para recorrer el espacio y posicionarlo encima de la zona marcada.
- Bajá el dron con el botón de descenso hasta que toque el suelo (es el mismo botón del despegue, que se pone rojo una vez que el dron está en vuelo).
Verificá
El dron recorre el espacio con control y aterriza dentro del cuadrado de cinta, tocando el suelo de manera suave.
Segundo desafío: el mismo recorrido, ahora por bloques
Ahora vas a hacer el mismo recorrido, pero en lugar de pilotear en vivo lo vas a programar con bloques. Entrá al modo de bloques (ícono con forma de pieza de rompecabezas). En la parte superior está el botón «Press to start» (empezar); debajo se van apilando los bloques de la secuencia.
Toda secuencia de vuelo debe empezar con Take Off (despegar) y terminar con Land
(aterrizar); si no, no puede ejecutarse. Para el recorrido se usan, principalmente, dos bloques
de la categoría Motion:
Forward(adelante): indica cuántos centímetros avanza el dron.CCW: indica un giro a la izquierda según el ángulo elegido (por ejemplo, 90°).
Para recorrer un rectángulo y volver al punto de origen, se avanza y se gira 90° a la
izquierda, y esa pareja de movimientos se repite hasta cerrar las cuatro paredes del espacio.
Los valores en centímetros de los bloques Forward cambian según las dimensiones reales del
lugar.
- ▶ Press to start (empezar)
- Take Off (despegar)
- Up 50 cm (subir)
- Forward 200 cm (avanzar)
- CCW 90° (girar a la izquierda)
- Forward 400 cm
- CCW 90°
- Forward 200 cm
- CCW 90°
- Forward 400 cm
- CCW 90°
- Land (aterrizar)
Antes de volar con el dron real, podés anticipar el recorrido con el simulador de trayectoria: ejecutá la secuencia y mirá cómo el dron traza el rectángulo paso a paso, bloque por bloque.
Simulación del comportamiento
Una máquina de estados en TypeScript reproduce el comportamiento que programás por bloques en el kit. No ejecuta el software del kit: es una representación fiel de lo que hará el dispositivo real.
Simulación lista. Presioná «Iniciar» para arrancar la secuencia.
Verificá
Al ejecutar la secuencia, el dron despega, recorre las cuatro paredes del rectángulo girando 90° a la izquierda en cada esquina y vuelve al punto de partida antes de aterrizar.
Evidencia de cierre
Al terminar este nivel, esto tiene que estar funcionando:
- La app Tello EDU está instalada en el celular o tablet, y el dispositivo se conecta a la red WiFi que genera el dron.
- Con el vuelo manual, el dron despega, recorre el espacio de la actividad y aterriza dentro de la zona marcada con cinta en el piso.
- Con la programación por bloques, el dron ejecuta un recorrido rectangular que empieza y termina en el mismo lugar, iniciando y cerrando la secuencia con Take Off y Land.
Repetir el recorrido y medir la temperatura
Situación problema
El equipo de investigación necesita ahora medir cómo varían las condiciones microclimáticas del campo —en especial la temperatura ambiente— en sectores con distintos tipos de vegetación. Para eso, les pide a sus especialistas que incorporen la medición de esa variable a la secuencia de vuelo. Además, necesitan que el recorrido sea siempre el mismo, para poder observar constantemente los mismos espacios en el mismo orden.
En este segundo momento se incorporan las variablesVariableEspacio en la memoria del programa donde se guarda un dato para usarlo en otra parte. Su nombre no puede empezar con un número ni contener espacios. En el dron se usan variables como «Min», «Max» o «Altura» para almacenar mediciones del sensor. de medición y los ciclos de repetición, para crear recorridos de vuelo programados que se repiten.
Repetir el recorrido con «Repeat n times»
En el nivel inicial, el recorrido rectangular se armó apilando la pareja de bloques
Forward + CCW 90° cuatro veces. Antes de seguir, pensá con el grupo: ¿cómo se puede
repetir ese recorrido sin copiar y pegar los mismos bloques una y otra vez?
La respuesta es el bloque Repeat n times (repetir n veces), de la categoría
Control. Este bloque permite indicar cuántas veces se repite un conjunto de bloques,
que deben quedar contenidos dentro de él. Como el rectángulo tiene cuatro lados iguales en
su lógica (avanzar y girar 90°), alcanza con poner la pareja Forward + CCW 90° una sola vez
dentro de un Repeat de 4 veces.
Es un buen momento para reflexionar con los estudiantes: ¿qué conviene hacer con Take Off,
Up y Land? ¿Deben estar dentro del Repeat o fuera? (Deben quedar fuera:
despegar, subir y aterrizar ocurren una sola vez; lo que se repite es el recorrido).
- ▶ Press to start (empezar)
- Take Off (despegar)
- Up 50 cm (subir)
- Repeat 4 veces:
- ↳ Forward 300 cm (avanzar)
- ↳ CCW 90° (girar a la izquierda)
- Land (aterrizar)
Con el simulador de trayectoria podés comprobar que el Repeat traza el mismo rectángulo
que el nivel inicial, pero con muchos menos bloques.
Simulación del comportamiento
Una máquina de estados en TypeScript reproduce el comportamiento que programás por bloques en el kit. No ejecuta el software del kit: es una representación fiel de lo que hará el dispositivo real.
Simulación lista. Presioná «Iniciar» para arrancar la secuencia.
Verificá
El dron ejecuta el rectángulo completo repitiendo la pareja avanzar + girar cuatro veces, y vuelve al punto de partida. La secuencia quedó más corta y más clara que copiando los bloques a mano.
Medir la temperatura con bloques de «Sensing» y variables
Medir el microclima del recorrido
Sumá a la secuencia la medición de la temperatura del ambiente durante el vuelo, para analizar si cambia según el terreno que sobrevuela el dron.
Para medir hacen falta dos cosas: los bloques de la categoría Sensing (que leen el sensor
del dron) y una variable donde guardar cada dato.
Para estimar la temperatura promedio del recorrido, se propone leer la temperatura mínima
al comienzo y la temperatura máxima al final. Los bloques que dan esos valores son
Min Temperature y Max Temperature, dentro de Sensing.
Para guardar esos datos hay que crear una variable para cada uno. Desde la sección
Variables, escribí el nombre y tocá «Make a Variable». Como se necesitan dos
variables, se propone crear una llamada Min y otra llamada Max. (Recordá: el nombre
de una variable no puede empezar con un número ni contener espacios).
Luego, con un bloque Set, se le asigna a cada variable el valor del sensor: a Min
se le asigna Min Temperature, y a Max se le asigna Max Temperature.
- Crear variable «Min» (Make a Variable)
- Crear variable «Max» (Make a Variable)
- Min Temperature (leer temperatura mínima)
- Set Min = Min Temperature (guardar en la variable)
- Max Temperature (leer temperatura máxima)
- Set Max = Max Temperature (guardar en la variable)
Estos bloques Set se pueden copiar en distintos momentos del recorrido (en distintos
sectores del campo) para medir la temperatura varias veces y analizar si se modifica según el
terreno o se mantiene estable.
Para el aula
En este punto conviene invitar a los estudiantes a reflexionar sobre las variables: ¿hay que crear una variable nueva para cada momento de medición, o se puede reutilizar la misma? ¿Se podría usar un bloque condicional para decidir cuándo medir? Es una buena antesala del nivel avanzado, donde aparecen los condicionales.
Verificá
Las variables Min y Max existen y, con bloques Set, quedan cargadas con las lecturas de
Min Temperature y Max Temperature. Al agregar más bloques Set en distintos tramos, se
obtiene la variación de temperatura a lo largo del recorrido.
Evidencia de cierre
Al terminar este nivel, esto tiene que estar funcionando:
- El recorrido rectangular se programa con el bloque Repeat n times, sin copiar y pegar los mismos bloques varias veces.
- Se crean las variables Min y Max y, con bloques Set, se les asignan las mediciones de Min Temperature y Max Temperature del sensor del dron.
- La secuencia mide la temperatura en distintos momentos del recorrido para analizar cómo varía según el terreno.
Condicionales de altura y registro en video
Situación problema
Tras varias evaluaciones exitosas, el equipo enfrenta un problema en el último vuelo: por volar a baja altura, el dron chocó de golpe con un obstáculo. Para que no vuelva a pasar, los especialistas deben programar el dron de manera que inicie su recorrido solo cuando esté a más de 8 metros de altura. Además, necesitan registros en video muy específicos que, por la cantidad de obstáculos del recorrido, solo pueden lograrse volando en modo manual.
En este tercer momento se suman los condicionalesCondicional (If)Bloque que ejecuta una acción solo si se cumple una condición. El «If» compara un valor (por ejemplo, la altura del dron) con otro y, si la condición es verdadera, corre los bloques que contiene; si no, sigue con el bloque que está a continuación. a la programación por bloques, y se usa la app «Tello» para filmar vuelos en modo manual.
Condicionales: volar solo por encima de cierta altura
En este paso vas a editar el programa para que la secuencia de vuelo se ejecute únicamente si
el dron está a 8 metros (800 cm) de altura o más. Para eso hacen falta tres piezas: una nueva
variableVariableEspacio en la memoria del programa donde se guarda un dato para usarlo en otra parte. Su nombre no puede empezar con un número ni contener espacios. En el dron se usan variables como «Min», «Max» o «Altura» para almacenar mediciones del sensor. (Altura), un operador de comparación y un bloque
condicional If.
Los bloques If («si») permiten preparar el programa para actuar distinto ante distintos
panoramas: determinan de antemano qué hacer en función de que se cumpla o no una condición.
La lógica se arma así:
- Se guarda en la variable
Alturala altura actual del dron respecto del piso (bloqueHeight, deSensing). - Con un bloque de la sección
Operator, se compara esa variable con el valor deseado:Altura > 800. - Esa comparación se coloca dentro de un bloque
If. Así, si la altura es mayor a 800 cm, se ejecutan los bloques contenidos en elIf(el recorrido); si no, el programa saltea elIfy sigue con el primer bloque que esté a continuación.
- ▶ Press to start (empezar)
- Take Off (despegar)
- Set Altura = Height (guardar la altura actual)
- If (Altura > 800 cm):
- ↳ Repeat 4 veces: Forward 300 cm + CCW 90°
- Land (aterrizar)
Con el simulador podés ver la condición en acción: el dron sube y, al cruzar los 800 cm, la línea del umbral se enciende y recién ahí arranca el recorrido rectangular.
Simulación del comportamiento
Una máquina de estados en TypeScript reproduce el comportamiento que programás por bloques en el kit. No ejecuta el software del kit: es una representación fiel de lo que hará el dispositivo real.
Simulación lista. Presioná «Iniciar» para arrancar la secuencia.
Verificá
Si la altura es mayor a 800 cm, el dron ejecuta el recorrido programado. Si es menor, no lo
ejecuta y pasa directamente al bloque siguiente. La variable Altura, el operador > y el
bloque If quedan correctamente anidados.
Grabación de video y fotografías con la app «Tello»
Para grabar el vuelo hace falta descargar la app «Tello» —no confundir con «Tello EDU», que usaste en los niveles anteriores—. Esta app permite grabar videos y sacar fotos mientras se pilotea el dron en modo manual. Se descarga igual que Tello EDU, buscándola por su nombre en la tienda de aplicaciones.
Al abrirla, la pantalla es similar a la del modo manual de Tello EDU: los dos joysticks funcionan igual y están en el mismo lugar. El botón de despegue y aterrizaje está arriba a la izquierda. También hay un panel de configuración que no es necesario para vuelos básicos como este.
Con el botón correspondiente se accede al álbum de fotos y videos, que también pueden descargarse al dispositivo. Otro botón alterna entre el modo fotografía y el modo grabación de video; y el botón circular blanco es el que se presiona para sacar la foto o empezar y detener la grabación.
Registro fílmico del recorrido (modo manual)
Grabá un video del recorrido siguiendo esta secuencia:
- Despegá el dron.
- Llevalo al punto de origen elegido.
- Pasá la cámara del modo fotografía al modo grabación de video.
- Tocá el botón de inicio de grabación (REC).
- Piloteá el dron en modo manual durante todo el recorrido deseado.
- Tocá el botón de fin de grabación (STOP).
- Aterrizá el dron.
Para el aula
Seguridad de vuelo (recordatorio). Este paso implica pilotear en modo manual mientras se atiende la cámara, lo que distrae al piloto. Reforzá que se vuele en un espacio despejado, lejos de las personas, con el dron a velocidad baja y bajo supervisión. No hay riesgo eléctrico, pero sí el de golpes por hélices en movimiento: conviene mantener los protectores puestos y no volar cerca de rostros ni manos.
Verificá
El video del recorrido queda guardado en el álbum de la app y puede descargarse al dispositivo. La secuencia despegar → grabar → recorrer → detener → aterrizar se ejecuta de manera completa y segura.
Evidencia de cierre
Al terminar este nivel, esto tiene que estar funcionando:
- La secuencia usa una variable Altura, un operador de comparación y un bloque If para que el recorrido se ejecute solo cuando el dron supera los 800 cm de altura.
- Con la app Tello (distinta de Tello EDU), se graba un video del vuelo en modo manual, siguiendo la secuencia despegar → grabar → recorrer → detener → aterrizar.