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Curso de robótica de 8 semanas

Robótica e Automação

Aprenda como os robôs percebem, pensam e agem, e depois projete, construa, programe, teste e melhore um que ajude.

Idade
4º ao 6º ano
Duração
8 semanas
Por semana
60 a 90 minutos
Você precisa de
Nada em especial

Nenhum hardware necessário. Você pode mudar a forma de trabalhar a qualquer momento sem perder nada.

Estudantes trabalhando com um kit de robótica em uma oficina da Avanza STEM

Construa com um kit, programe no simulador do navegador ou faça sem conexão com papelão: o mesmo curso, o mesmo projeto final.

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New here? Start with Week 1 - it needs no kit and takes about 60-75 minutes.

Begin course

As missões

Uma missão de robô por semana

Robótica e Automação ensina como os robôs de verdade funcionam, construindo uma ideia de cada vez. Os estudantes começam distinguindo robôs de máquinas comuns, depois constroem uma base com rodas, dão a ela instruções exatas, adicionam sensores e fazem com que reaja ao mundo com laços e condições. As últimas semanas focam na depuração para garantir confiabilidade e no planejamento de uma missão autônoma segura, e o curso termina com um projeto final em que cada estudante projeta, constrói ou simula, programa, testa e melhora um robô que faz uma tarefa útil. Todo o curso funciona de três formas (com um kit programável, um simulador no navegador ou sem conexão com papelão e programação no papel) para que qualquer sala de aula, biblioteca ou casa possa participar.

8
Missões semanais
3
Formas de construir
  1. Decida o que conta como robô e depois mapeie e projete um robô que faça uma tarefa útil.

  2. Construa uma base com rodas estável e teste como as rodas, engrenagens e o chassi mudam o modo como ela se move.

  3. Planeje uma sequência exata de comandos de avanço e giro, preveja onde ela termina e depois programe o robô para seguir um caminho até um objetivo.

  4. Leia um sensor sob condições variáveis, encontre um limiar e calibre-o para que as leituras sejam confiáveis nesta sala.

  5. Programe um robô que reage por conta própria: ele repete em laço, verifica um sensor e usa se/senão para desviar de obstáculos ou seguir uma linha.

  6. Diagnostique e corrija falhas mecânicas, de programação e de sensores, e depois prove que o robô é confiável com um teste de três tentativas.

  7. Planeje uma missão autônoma com requisitos, restrições e um fluxograma, e depois ensaie-a com uma missão de prática guiada e curta.

  8. Projete, construa ou simule, programe, teste e melhore um robô que realize uma missão útil à sua escolha.

Na sala

Robôs, mas de verdade

A Avanza realiza sessões de robótica em bibliotecas e salões comunitários com o equipamento que houver à mão, que é exatamente como este curso foi feito para funcionar.

  • Um robô construído por um estudante com um kit de robótica de blocos de plástico

    Tem um kit? Monte o chassi, ligue os sensores e coloque-o para rodar.

  • Uma sessão da Avanza STEM realizando a atividade sem conexão Robôs Humanos em uma biblioteca pública

    Sem kit? A atividade Robôs Humanos ensina a mesma ideia só com instruções.

  • Estudantes programando em laptops em uma oficina da Avanza STEM

    Ou programe o simulador do navegador: ele roda as mesmas missões sem hardware nenhum.

Ao final

O que todo estudante entende

Não como seguir um guia de montagem, mas como uma máquina percebe o mundo, decide o que fazer e age de acordo.

  • Explicar o que faz algo ser um robô e como ele percebe, decide e age
  • Construir uma base de robô estável que se mova
  • Programar sequências exatas de instruções
  • Usar sensores, limiares e calibração
  • Fazer robôs reagirem com laços e condições
  • Depurar problemas mecânicos, de programação e de sensores para garantir confiabilidade
  • Planejar uma missão autônoma segura com um fluxograma
  • Projetar, construir, programar, testar e melhorar um robô que ajude

Sua preparação

Kit, simulador ou sem conexão

Os três caminhos ensinam as mesmas ideias de robótica e chegam ao mesmo projeto final. Nenhum é uma versão inferior: escolha o que se ajusta ao que você tem.

Choose your path

Do this course with a robot kit, the browser simulator, or unplugged with household materials. Pick one - you can switch anytime without losing your work.

Você pode mudar a qualquer momento

Algumas atividades usam materiais caseiros como papelão, tampas de garrafa e barbante. Cada atividade indica exatamente o que precisa antes de começar, então você pode reunir com antecedência. Escolher ou mudar de caminho nunca apaga o seu trabalho salvo.

O caminho

As oito semanas

Cada semana ensina uma ideia de robótica e depois a coloca em prática. As semanas se apoiam umas nas outras, então elas se desbloqueiam em ordem conforme você as termina: a Semana 1 já está aberta.

  1. 01

    What Makes Something a Robot?

    Students figure out what actually makes something a robot instead of just a machine. They learn that a robot senses the world, decides what to do, and then acts - the input, processing, output loop - and that a program is what makes it repeat the job on its own. They investigate real devices, map one as a robot system, and sketch a helpful robot of their own.

    Mission:
    Decide what counts as a robot, then map and design a robot that does one helpful job.
    Time & parts:
    60-75 minutes · 6-part lesson
    Key materials:
    Three or four everyday devices to investigate (toy, phone, flashlight, robot vacuum, etc.), Robot System Mapper worksheet (printable), Pencil and paper for sketching, and more
    New ideas:
    Robot, Machine, Input, Processing
  2. 02

    Building a Robot That Moves

    Now that students know what a robot is, they build one that actually moves. They learn how a motor spins an axle, how wheels and gears turn that spin into motion, and how gears trade speed for turning power (torque). They investigate why some rolling bases tip over and others stay steady - friction and traction for grip, and a low, wide center of mass for stability - and they meet differential drive, where driving two wheels at different speeds is what steers the robot. Then each student builds and tests a rolling base of their own.

    Mission:
    Build a stable rolling base and test how wheel, gear, and chassis choices change how it moves.
    Time & parts:
    65-80 minutes · 8-part lesson
    Key materials:
    Chassis Test Log worksheet (printable), Pencil, paper, and a ruler or measuring tape, A short ramp or a stack of books to make a slope for the tip test, and more
    New ideas:
    Motor, Axle, Wheel, Gear
  3. 03

    Giving Exact Instructions

    Students learn that computers follow instructions literally and exactly: a robot does what you actually told it, not what you meant. They write an algorithm - a clear step-by-step plan - as pseudocode in plain language, then turn it into a program made of a straight sequence of movement commands with timing, distance, and turns. They predict where the robot will end up before running, then run and compare. This is a sequences-only week: no loops, conditions, or sensors yet - just exact, ordered commands to steer a robot through a delivery path or maze to a goal.

    Mission:
    Plan an exact sequence of move and turn commands, predict where it ends, then program the robot to follow a path to a goal.
    Time & parts:
    60-75 minutes · 7-part lesson
    Key materials:
    Path or maze map with a start, a goal, and grid squares (printable), Pseudocode planning sheet (printable), Predict-and-test record sheet (printable), and more
    New ideas:
    Program, Command, Sequence, Algorithm
  4. 04

    Helping Robots Sense

    Now that the robot moves and follows instructions, students give it senses. They meet touch, distance, light, and color sensors and learn that a sensor reading is a number the robot can measure. They discover that a threshold is a cutoff that turns numbers into 'near or far' and 'light or dark', that every sensor has detection limits, and that readings wobble a little (noise), so you take several and calibrate them for this room and this robot. After reading and calibrating, they program one sensor-based stop - the robot drives and uses its distance sensor to halt right before a wall - so a threshold finally controls a real action. Fuller automatic behavior with loops and conditions across a whole mission comes next week.

    Mission:
    Read a sensor across changing conditions, find a threshold, and calibrate it so the readings are reliable in this room.
    Time & parts:
    70-85 minutes · 7-part lesson
    Key materials:
    Sensor Reading Log worksheet (printable), Tape measure or ruler for setting known distances, Pencil and paper for recording readings, and more
    New ideas:
    Touch sensor, Distance sensor, Light sensor, Color sensor
  5. 05

    Making Robots React

    This is the big programming week. Students take the sensors from Week 4 and the sequences from Week 3 and combine them with loops and conditions so a robot can react on its own. They learn that a loop repeats steps, a forever loop repeats until it is stopped, and a repeat-until loop runs until a condition becomes true. They meet conditions and boolean (true/false) decisions, then use if and if/else to choose actions. They program obstacle avoidance - loop, read the distance sensor, and if something is close, turn - and explore line following by checking a light or color sensor to steer and stay on a line.

    Mission:
    Program a robot that reacts on its own: it loops, checks a sensor, and uses if/else to avoid obstacles or follow a line.
    Time & parts:
    70-85 minutes · 7-part lesson
    Key materials:
    Block program planning sheet (printable), If/else decision-card set (printable), Reaction test record (printable), and more
    New ideas:
    Loop, Forever loop, Repeat-until, Condition
  6. 06

    Debugging and Reliability

    Students take the reacting robots they built and make them trustworthy. They learn that debugging is the work of finding out why the actual result is different from the expected result, and that bugs come in three families: mechanical (something physical), programming (a wrong or missing instruction), and sensor (a bad reading, threshold, or calibration). They practice diagnosing purposeful debugging missions, meet variables and counters to store and track values, and run reliability trials - the same task three times - recording expected versus actual to prove the robot really works.

    Mission:
    Diagnose and fix mechanical, programming, and sensor bugs, then prove a robot is reliable with a three-run test.
    Time & parts:
    70-85 minutes · 7-part lesson
    Key materials:
    Three-run test record (printable), Bug Detective worksheet with the three bug families (printable), Pencil and paper for recording results, and more
    New ideas:
    Debugging, Variable, Counter, Stored value
  7. 07

    Planning an Autonomous Mission

    Students learn how engineers plan a robot's job before they build it. They tell autonomous systems (which decide for themselves with sensors and a program) from remote-controlled ones (which a person steers), then write requirements, constraints, and criteria for a mission and weigh the trade-offs. They draw a flowchart of an autonomous program - action boxes and decision diamonds, including a safe stop - and run a short guided practice mission as a rehearsal for next week's final project.

    Mission:
    Plan an autonomous mission with requirements, constraints, and a flowchart, then rehearse it with a short guided practice mission.
    Time & parts:
    60-75 minutes · 8-part lesson
    Key materials:
    Mission Planning Brief worksheet (printable), Flowchart page with action boxes and decision diamonds (printable), Pencil, eraser, and paper, and more
    New ideas:
    Autonomous, Remote-controlled, Requirement, Constraint
  8. Final

    Design a Robot That Helps

    This is the capstone. Students pick a mission - delivery, search-and-rescue, inspection, sorting, or accessibility help - and pull together everything from the course: a planning brief, a labeled sketch, an input-processing-output diagram, a flowchart, a mechanical design that moves, at least one sensor, and a program that uses a sequence, a loop, and a condition, with a safe stopping behavior. They run three test runs, document one improvement, and explain how their robot helps.

    Mission:
    Design, build or simulate, program, test, and improve a robot that carries out one helpful mission of your choice.
    Time & parts:
    90-120 minutes (can run across two sessions) · 7-part lesson
    Key materials:
    Final Project planning brief (printable), Flowchart and sketch pages (printable), Three-run test record (printable), and more
    New ideas:
    Mission, Planning brief, Input-processing-output diagram, Flowchart

Como funciona

O que uma semana realmente envolve

  • Uma grande ideia de robótica e uma missão principal por semana, em uma ordem que vai construindo.
  • Cada semana funciona de três formas: um kit físico, um simulador no navegador ou materiais caseiros sem conexão.
  • Cada semana segue um fluxo de aprender, explorar, construir, programar, testar e refletir.
  • Os estudantes preveem, testam e registram resultados reais, e depuram quando algo dá errado.
  • O curso termina com um projeto final e uma rubrica em que os estudantes projetam um robô que ajuda.

Segurança

As atividades são de baixo risco. No caminho com kit, mantenha dedos, cabelo e roupas soltas longe das rodas e engrenagens em movimento e dê ao robô uma área de teste livre. No caminho sem conexão, use tesouras seguras para crianças com um adulto para qualquer corte. O guia para adultos e professores de cada semana lista as notas de segurança específicas daquela atividade.

Projeto final

O projeto final

O curso termina com uma missão que reúne todas as semanas: planeje-a, construa-a, teste-a e avalie o seu próprio trabalho.

Design a Robot That Helps

Choose one mission, then plan, build or simulate, program, test, and improve a robot that carries it out. Your robot must use at least one sensor and a program with a sequence, a loop, and a condition, and it must stop safely. You will run three test runs, make one documented improvement, and explain how your robot helps.

Example missions

  • Delivery
  • Search-and-rescue
  • Inspection
  • Sorting
  • Accessibility assistance
  • Your own mission

Core requirements

  • Planning brief
  • Labeled sketch
  • Input-processing-output diagram
  • Flowchart
  • Mechanical design that moves
  • At least one sensor

Weeks 1-7 prepare you: the base that moves, exact programs, sensors, loops and conditions, and testing all come together here.

Final project

Finish Week 2 and the earlier weeks to unlock it.

Preview Week 8

Para adultos

Você não precisa de experiência em robótica

Cada semana inclui uma folha de trabalho imprimível e um guia com preparação, notas de segurança e perguntas para fazer. Por padrão, as semanas se desbloqueiam uma de cada vez; você pode abrir todas para revisar.

Parent & teacher controls

Progress is saved on this device only. By default each week unlocks once the week before it is complete. Completed weeks stay open for review.

Pronto para construir o seu primeiro robô?

Comece pela Semana 1 e avance pelas oito semanas no seu próprio ritmo. Seu progresso, programas salvos e diário ficam armazenados neste dispositivo.