Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio

Desafío de búsqueda y 

rescate robótico 

Guía del educador

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

E INGENIERÍA

STEM de próxima generación: Aeronaut-X

Para obtener más información sobre STEM de próxima generación, visite

https://www.nasa.gov/stem/nextgenstem/aeronaut-x

Producto educativo

Educadores y 

estudiantes Grados 6-8

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

E INGENIERÍA

Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  iii 

Contenido 

Proceso de diseño de ingeniería ...................................................................................................................................................... 1

Trabajo en equipo ............................................................................................................................................................................... 1

Alineación de los estándares del plan de estudios ........................................................................................................................ 2

Introducción y Antecedentes ............................................................................................................................................................ 3

Tecnologías de la NASA ............................................................................................................................................................... 3

Ayuda en caso de desastres naturales ......................................................................................................................................... 4

Desafío de búsqueda y rescate robótico .......................................................................................................................................... 5

Notas del educador ....................................................................................................................................................................... 5

Folleto para el estudiante ............................................................................................................................................................ 13

Anexo A—Propuesta de desafío ..................................................................................................................................................... 15

A.1 Investigación ........................................................................................................................................................................ 15

A.2 Cronograma del desafío ....................................................................................................................................................... 16

A.3 Presupuesto ......................................................................................................................................................................... 16

A.4 Diseño .................................................................................................................................................................................. 17

Anexo B—Artículos y precios sugeridos ....................................................................................................................................... 19

Anexo C—Hojas de puntaje ............................................................................................................................................................. 21

Anexo D—Hojas de Evaluación ...................................................................................................................................................... 27

D.1 Rúbrica avanzada ................................................................................................................................................................ 27

D.2 Rúbrica para principiantes.................................................................................................................................................... 28

Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 

Proceso de diseño de ingeniería

El proceso de diseño de ingeniería (EDP, por sus siglas en inglés) es crucial para el éxito de la misión en la NASA. El proceso de 

diseño de ingeniería es un proceso iterativo que involucra una serie de pasos que los ingenieros usan para guiarse en la resolución 

de problemas. Los equipos de estudiantes pueden utilizar los pasos que se describen a continuación para resolver los desafíos de 

esta guía de actividades. Obtenga más información sobre el EDP con el sistema de Colaboración para el desarrollo profesional del 

educador de la NASA en https://www.txstate-epdc.net/models-of-the-engineering-design-process/. 

1. Preguntar: identificar el problema, los requisitos que se deben cumplir y las restricciones que se deben considerar.

2. Imaginar: hacer una lluvia de ideas sobre soluciones e investigar lo que otros han hecho en el pasado.

3. Planificar: seleccionar y dibujar un diseño.

4. Crear: construir un modelo o un prototipo.

5. Probar: evaluar soluciones probando y recopilando datos.

6. Mejorar: Perfeccionar el diseño.

7. Compartir: comunicar y analizar el proceso y las soluciones en grupo.

Trabajo en equipo

Las actividades de los estudiantes se pueden realizar en equipo o individualmente, según el tiempo y las preferencias. Las estrategias 

de agrupación durante los desafíos de diseño pueden utilizarse para dividir eficazmente las tareas de los estudiantes, ayudar a 

promover la participación de los estudiantes y apelar a una variedad de estilos de aprendizaje y puntos fuertes de los estudiantes. 

Es importante que todos en el equipo puedan participar y contribuir a lo largo de estas actividades. ¡Todo el mundo es científico 

e ingeniero! Si un estudiante hace todo el edificio, los otros estudiantes pueden aburrirse mucho durante el proceso de construcción. 

Si un estudiante es el líder, es posible que otros estudiantes no tengan la oportunidad de compartir sus ideas. Los estudiantes pueden 

rotar por las funciones del equipo para darles la oportunidad de experimentar nuevas funciones, aprovechar sus puntos fuertes 

o mejorar sus puntos débiles en la dinámica de equipo.

Consejo: crear etiquetas con los nombres de las funciones del equipo para cada miembro del equipo. Esta estrategia no solo ayuda 

a los estudiantes a identificar visualmente las funciones de los compañeros, sino que también les ayuda a sentirse responsables 

individualmente del éxito del equipo. 

Aquí hay algunas funciones posibles que los estudiantes pueden tomar:
Desafío de búsqueda y rescate robótico

 2  STEM de próxima generación

Función del estudiante Descripción

Comunicaciones y 

divulgación

Toma notas de todas las decisiones y las acciones del equipo para su uso en una presentación 

final. Si hay una cámara disponible, toma videos o fotos a lo largo de la investigación o el desafío 

para usar en una presentación final.

Logística Se asegura de que el equipo tenga todos los recursos que necesita, que los recursos se distribuyan 

de manera justa y que el equipo sepa cuándo se están agotando los recursos.

Garantía de la misión Se asegura de que el equipo esté siguiendo el plan. Realiza un seguimiento del tiempo y se 

asegura de que todos tengan la oportunidad de que se escuche su voz. 

Seguridad Se asegura de que todos los miembros del equipo usen sus gafas de seguridad y sigan los 

protocolos de seguridad.

Alineación de los estándares del plan de estudios

Ciencia e ingeniería (estándares científicos de próxima generación)

Ideas básicas disciplinarias

• MS.ESS3-2: analizar e interpretar los datos sobre riesgos naturales para prever futuras

catástrofes e informar sobre el desarrollo de tecnología para mitigar sus efectos.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: Las relaciones causa-efecto pueden utilizarse para predecir fenómenos en 

sistemas naturales o diseñados.

Prácticas de ciencia e ingeniería

• MS-ETS1-1: definir los criterios y las restricciones de un problema de diseño con suficiente 

precisión para asegurar una solución exitosa, teniendo en cuenta los principios científicos 

relevantes y los posibles efectos en las personas y el medio natural que pueden limitar las 

posibles soluciones.

Prácticas de ciencia e ingeniería (continuación)

• MS-ETS1-2: evaluar las soluciones de diseño de la competencia utilizando un proceso 

sistemático para determinar qué tan bien cumplen con los criterios y las restricciones del 

problema. 

• MS-ETS1-3: analizar los datos de las pruebas para determinar similitudes y diferencias 

entre varias soluciones de diseño para identificar las mejores características de cada una 

que se puedan combinar en una nueva solución para cumplir mejor con los criterios de 

éxito.

• MS-ETS1-4: desarrollar un modelo para generar datos para la prueba iterativa y la 

modificación de un objeto, una herramienta o un proceso propuestos de modo que se 

pueda lograr un diseño óptimo.

Ciencias de la computación (CS) (Estándares K-12 para CS de la Asociación de Maestros de Ciencias de la Computación)

Estándares para estudiantes 

• 2-CS-02: diseñar proyectos que combinen componentes de hardware y software para 

recopilar e intercambiar datos.

• 2-CS-03: identificar y resolver sistemáticamente problemas con los dispositivos informáticos

y sus componentes.

• 2-DA-08: recopilar datos usando herramientas computacionales y transformar los datos

para hacerlos más fiables.

• 2-DA-09: perfeccionar los modelos computacionales a partir de los datos que han 

generado. 

Estándares para estudiantes (continuación)

• 2-AP-15: Busque e incorpore los comentarios de los miembros del equipo y de los usuarios

para perfeccionar una solución que satisfaga las necesidades de los usuarios.

• 2-AP-17: probar y perfeccionar sistemáticamente los programas utilizando una serie de 

casos de prueba.

• 2-AP-18: distribuir tareas y mantener una línea de tiempo del proyecto cuando desarrolle 

artefactos computacionales en colaboración.

• 2-AP-19: documentar los programas para que sean más fáciles de seguir, probar y depurar.

Artes del lenguaje en inglés (ELA) (Estándares estatales básicos comunes) 

Estándares de escritura

• CCSS.ELA-LITERACY.W.7.2 y 8.2: escribir textos informativos/explicativos para examinar 

un tema y transmitir ideas, conceptos e información a través de la selección, organización y

análisis de contenidos relevantes.

Estándares de escritura (continuación)

• CCSS.ELA-LITERACY.W.7.10 y 8.10: escribir de forma rutinaria durante largos periodos de 

tiempo (tiempo para la investigación, reflexión y revisión) y periodos más cortos (una sola 

sesión o uno o dos días) para una serie de tareas, propósitos y audiencias específicas de la

disciplina.

Matemáticas (Estándares estatales básicos comunes) 

Estándares de contenido de matemáticas

• CCSS.MATH.CONTENT.6.NS.C.8: resolver problemas matemáticos y del mundo real 

graficando puntos en los cuatro cuadrantes del plano de coordenadas. Incluir el uso de 

coordenadas y valor absoluto para encontrar distancias entre puntos con la misma primera 

coordenada o la misma segunda coordenada.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  3 

Introducción y Antecedentes

Tecnologías de la NASA 

El nuevo futuro

La NASA está preparando un nuevo futuro para el transporte aéreo: un 

futuro en el que tanto las personas como los paquetes se desplazarán por 

el aire. Los investigadores ya han estudiado, diseñado y probado 

herramientas y tecnologías que podrían utilizarse en un futuro próximo para 

gestionar el espacio aéreo de los drones, pequeñas aeronaves que pueden 

volar de forma remota o autónoma. Un dron es un tipo de vehículo aéreo 

no tripulado (UAV).

Un robot programable en un evento para estudiantes en el 

Centro Espacial Kennedy de la NASA. (NASA)

Lo crea o no, el vehículo aéreo no tripulado (UAV), o el dron en sí, es solo un componente de todo un sistema de hardware, software 

y aportación humana que conforma un sistema de aeronaves no tripuladas (UAS). El UAS comprende todo lo que hace que un UAV 

funcione, incluido su sistema de posicionamiento global (GPS, o sistema de navegación), la estación de control en tierra, los sistemas 

de transmisión, la cámara, todo el software y la persona en tierra que controla el UAV. En esta guía se utiliza la sigla UAV para 

referirse al dron y la sigla UAS para referirse a todo el sistema. 

En el futuro, estos vehículos volarán a baja altura, incluso en paisajes urbanos complejos. Esto permitirá avanzar en el mundo 

emergente de los pasajeros y las mercancías que viajan sin problemas por encima de las calles de nuestras ciudades. 

Movilidad aérea avanzada

La NASA lleva a cabo investigaciones basadas en un plan estratégico que incluye la ampliación de la investigación sobre la movilidad 

aérea avanzada (AAM). La visión de la NASA para la AAM es ayudar a los mercados emergentes de la aviación a desarrollar de 

forma segura un sistema de transporte aéreo que traslade a las personas y a la carga entre lugares a los que antes no llegaba la 

aviación, o lo hacía de forma insuficiente. El nuevo sistema de transporte prestará servicio a las zonas locales, regionales, 

intrarregionales y urbanas utilizando nuevas y revolucionarias aeronaves que acaban de ser posibles. 

Los esfuerzos de investigación sobre el UAS de la NASA forman parte de la AAM. Un ejemplo de las innovaciones de la NASA 

en este campo es el proyecto de Integración del UAS en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (UAS-NAS). Hasta el UAS-NAS, 

se había investigado poco para encontrar formas de reducir las barreras técnicas que impedían a los UAV volar con seguridad por 

el mismo espacio aéreo que las aeronaves comerciales más tradicionales. El proyecto UAS-NAS, que concluyó en 2020, trabajó 

para asegurarse de que el UAV que entregaba un paquete en una casa no interfiriera con el helicóptero que llevaba pacientes al 

hospital local. La tecnología y los procedimientos desarrollados durante este programa de casi una década de duración están 

ayudando ahora a la Administración Federal de Aviación (FAA) a desarrollar las normas de certificación de las aeronaves no 

tripuladas para ayudar a garantizar que puedan coexistir de forma segura con el resto del tráfico aéreo. 

En la actualidad, la NASA cuenta con asociaciones eficaces con la industria, el mundo académico y la FAA para identificar y buscar 

soluciones a los desafíos exclusivos de las operaciones de AAM en el NAS. La NASA está en una posición única para trabajar en

colaboración con la industria y el mundo académico en los desafíos técnicos de la AAM, basándose en décadas de investigación 

exitosa para mejorar la gestión del tráfico aéreo. 

Tecnología de seguridad

Los investigadores del Centro de Investigación Langley de la NASA han desarrollado una tecnología de red de seguridad asegurada 

para el UAS. Denominan a su innovadora tecnología Safeguard. Safeguard puede aliviar los peligros de las aeronaves no tripuladas

que vuelan más allá de sus perímetros autorizados y dentro de las zonas de exclusión aérea, tomando medidas para garantizar que 

los perímetros no sean violados. El sistema lo hace con el uso de geocercas. “Piense en ello como una cerca invisible para perros, 

excepto para los drones. Safeguard se asegura de que no vuele a una región, o incluso a un edificio, que no deba”, afirma Kelly 

Hayhurst, inventor principal de la tecnología. 
Desafío de búsqueda y rescate robótico

 4  STEM de próxima generación

La inteligencia de Safeguard se deriva de algoritmos y modelos matemáticos formalmente verificados que supervisan y predicen las 

violaciones inminentes de los límites mediante la estimación de la trayectoria de terminación del vuelo, y una arquitectura de sistema 

que facilita la certificación del rendimiento. La tecnología es adecuada para diversas aplicaciones, como la entrega de carga; 

vigilancia y control; agricultura; o cualquier operación del sector privado, comercial y público en la que sea deseable la contención 

del alcance o la prevención de la entrada en zonas de exclusión aérea.

Ayuda en caso de desastres naturales 

Aunque los UAS pueden programarse de diversas maneras en beneficio de la sociedad, este desafío estudiantil destacará su uso 

durante desastres naturales.

Los desastres naturales, como incendios forestales y huracanes, pueden provocar la pérdida de muchas vidas y miles de millones 

de dólares en costos en todo Estados Unidos cada año. Para ayudar a reducir ese impacto, los drones tienen un gran potencial para 

ayudar al personal de emergencias haciendo que sus intervenciones sean aún más rápidas, más específicas y más capaces de 

adaptarse a las circunstancias cambiantes. Estos vehículos, y los sistemas que los respaldan, pueden realizar múltiples tareas de 

forma única; por ejemplo, un dron puede utilizar un software para rastrear a los bomberos en tierra antes de lanzar retardante para 

incendios forestales a una distancia segura. 

Ubicado en un escenario posterior a un desastre natural, este desafío asignará a los equipos los posibles problemas a los que se 

enfrenta el personal de emergencia. En cada nivel, los equipos tendrán que diseñar una solución utilizando un robot programable, 

como una bola robótica Sphero® (Sphero, Inc.), para completar un nuevo desafío al que se enfrenta el personal de emergencia en 

su intento de ayudar a los sobrevivientes en la zona del desastre. 

 
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  5 

Desafío de búsqueda y rescate robótico 

Notas del educador 

Objetivos de aprendizaje 

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente: 

• Aplicar los pasos del proceso de diseño de ingeniería para completar con éxito un desafío de equipo.

• Realizar investigaciones, redactar una propuesta y crear un presupuesto básico.

• Programar un robot esférico, como una bola robótica Sphero®, utilizando JavaScript (Oracle America, Inc.) o la programación

por bloques para completar varios desafíos por niveles.

• Diseñar, construir y probar soluciones para cada problema.

• Crear una presentación y compartir los resultados.

Descripción general del desafío

Los estudiantes explorarán los desafíos a los que se enfrentan los ingenieros a lo largo de las diferentes 

fases de las misiones de la NASA mientras investigan, proponen una solución, crean un diseño, construyen 

sus diseños y prueban sus soluciones a un conjunto de problemas dados. Los estudiantes investigarán 

cómo sus diseños en cada etapa del desafío conducen a su solución de diseño final. Esta guía contiene 

información de fondo para el educador, materiales de apoyo y hojas de trabajo para los estudiantes.

Tiempo sugerido

2 a 3 horas por fase, 

o 15 a 20 horas si los

estudiantes participan

en todas las fases de

la actividad

Contexto del desafío 

Ubicado en un escenario posterior a un desastre natural, este desafío asignará a los equipos hasta cinco posibles problemas (cada 

uno más complejo que el anterior) a los que se enfrenta el personal de emergencia. Los equipos tendrán que diseñar soluciones a 

cada uno de los problemas asignados utilizando una bola robótica programable para simular la entrada de un vehículo aéreo no 

tripulado (UAV) en una zona de desastre.

Preparación del desafío

30 a 45 minutos

Nota: asegúrese de planificar el tiempo para encontrar tutoriales y aprender más sobre la programación por bloques. Antes de esta 

lección, los estudiantes deben tener conocimientos de programación por bloques básica. Enlaces de ejemplo: 

https://edu.Sphero.com/cwists/preview/21499x y https://code.org/

• Lea la sección Introducción y antecedentes, las Notas del educador y el Folleto para el estudiante para familiarizarse con la actividad.

• Determine los materiales que estarán disponibles para los estudiantes a lo largo del desafío.

• Agrupe a los estudiantes en equipos de cuatro o menos mientras dure el desafío. (Colocar a los estudiantes en parejas es ideal

para ampliar la participación en el desafío).

• Haga copias de todas las hojas de trabajo de los estudiantes para cada equipo:

– Propuesta de desafío (Anexo A)

– Artículos y precios sugeridos (Anexo B)

– Hojas de puntaje (Anexo C)

– Hojas de evaluación (Anexo D)

Nota: Dependiendo del nivel de habilidad de los estudiantes, se puede utilizar la rúbrica avanzada o para principiante.

• Prepare el espacio del desafío (laberinto, obstáculos, etc.).

– Este desafío para los estudiantes pretende ser adaptable para satisfacer mejor las necesidades de cada grupo de

estudiantes. El número de niveles puede modificarse en función del nivel de los estudiantes y/o del tiempo disponible.

– Diseñe y disponga el laberinto para cada nivel según sea necesario, basándose en el desastre natural elegido, los criterios

y las restricciones del nivel, el nivel de habilidad de los estudiantes y el espacio del desafío.

– Se utilizará un laberinto diferente para cada nivel.

– Asegúrese de que todos los equipos compiten en el mismo laberinto durante cada nivel.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

 6  STEM de próxima generación

Materiales

 Bola robótica Sphero® o cualquier otro robot esférico programable (cualquier tamaño) 

 Computadora

 Cinta o adhesivo

 Tijeras

 Botellas de agua de plástico vacías 

 Materiales comunes de artesanía para el laberinto (Materiales sugeridos: tubo de cloruro 

de polivinilo (PVC), rollos de toalla de papel o rollos de artesanía, cinta de pintor, libros)

 Materiales comunes de artesanía para que los equipos diseñen herramientas o 

dispositivos para completar la(s) tarea(s) dada(s) en cada escenario (palitos de paleta, 

clips, tarjetas de índice, ruedas rover, bandas elásticas, etc.) (Véase Anexo B para el 

presupuesto y los costos de los materiales propuestos).

 Carros comerciales/prefabricados opcionales

Seguridad

Es probable que los estudiantes utilicen las tijeras para cortar materiales de forma irregular. 

Asegúrese de que utilicen prácticas de corte seguras. 

El carro que se muestra aquí puede compartirse para ayudar a los estudiantes en sus diseños 

iniciales; sin embargo, para obtener los mejores resultados, anime a los estudiantes a ser 

creativos y a realizar sus propios diseños para cada desafío. 

Comparta con los 

estudiantes

Estimulante cerebral

El proyecto Scalable Traffic 

Management for Emergency 

Response Operations (STEReO) 

de la NASA prevé un nuevo 

sistema de respuesta a las 

emergencias que tiene tres 

grandes objetivos: reducir los 

tiempos de respuesta, ampliar el 

papel de las aeronaves y 

proporcionar operaciones que 

puedan adaptarse a las 

condiciones rápidamente 

cambiantes durante un desastre. 

Ilustración de un sistema de aeronaves 

no tripuladas, o dron, frente a un 

cielo lleno de humo.

Obtenga más información: 

https://nasa.gov/ames/stereo

En el lugar

Los investigadores del Centro de 

Investigación Ames de la NASA, en 

Mountain View (California), 

realizaron pruebas de vuelo de 

sistemas aeronaves no tripuladas 

(UAS) en el campo de Moffitt.

El proyecto UAS Traffic Management (UTM) 

y el equipo de Smart Mobility en Ames se 

preparan para operar.

Más información: 

https://nasa.gov/feature/unmanned

-aircraft-systems-uas-drone-flightsat-moffett-field/

Presente el desafío

• Proporcione el contexto para el desafío utilizando la información en la sección

Introducción y antecedentes proporcionada en la guía. Facilite un debate sobre los

diferentes tipos de sistema de aeronaves no tripuladas (UAS) y los posibles beneficios

que podrían aportar durante los desastres naturales.

• Informe a los estudiantes que trabajarán en los mismos equipos durante todo el desafío

mientras diseñan una solución al problema planteado.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  7 

Restricciones de diseño 

Cada nivel del desafío tiene sus propios criterios y restricciones específicas, además de los criterios y restricciones generales que 

figuran en el cuadro siguiente.

Criterios Restricciones

Los equipos deben presentar una propuesta de desafío completa. Los equipos no deben exceder su presupuesto al momento de elegir los 

materiales.

Los equipos deben enviar informes de desafíos después de la finalización de 

cada nivel de desafío.

Las restricciones serán específicas de cada nivel en función de cada 

escenario.

Los equipos deben programar su bola robótica usando JavaScript o 

programación por bloques utilizando su propio código.

La bola robótica no debe salir de los límites del laberinto durante el desafío.

Los equipos deben utilizar los materiales proporcionados por el educador 

para completar la(s) tarea(s) dada(s) en el escenario. 

Presente el desafío 

Preguntar

• Presente a los estudiantes un escenario basado en niveles decidido por el educador. En estas Notas del educador se presentan

cinco escenarios.

• Solicite a los estudiantes que investiguen sobre los diseños de UAS que puedan ayudarles a diseñar un dispositivo para

completar con éxito el escenario.

• Pida a los estudiantes que describan el uso más sorprendente del UAS durante los desastres naturales que hayan encontrado

durante su investigación.

• Consulte los niveles de escenario del estudiante 1 a 5, descritos en las siguientes páginas. ¿Cómo ayudaría un UAS al personal

de emergencia a resolver el problema? ¿Cómo podría resolver el desafío del mundo real un personal de emergencia sin un UAS?

Imaginar

• Proporcione a los equipos un presupuesto, así como una lista de materiales disponibles y los costos asociados de los artículos

que pueden utilizar para crear dispositivos que puedan ayudarles a completar el escenario dado. Permita que los estudiantes

tengan tiempo para ver los materiales de construcción disponibles para que puedan crear un diseño dentro del presupuesto.

• Haga que los estudiantes propongan un presupuesto basado en los parámetros del educador.

• Haga que los estudiantes discutan las fortalezas y debilidades de los diferentes materiales.

• Haga que los estudiantes utilicen lo mejor posible sus materiales para no salirse del presupuesto y al mismo tiempo cumplir con

el desafío.

Planificar

• Pida a los estudiantes que completen sus propuestas de desafío, que deben incluir su cronograma, presupuesto y diseño del

desafío.

• Después de cada nivel, los estudiantes proporcionarán las actualizaciones de su propuesta para el siguiente nivel del desafío.

• Revisar las propuestas del equipo (Anexo A) en cada nivel para asegurar que los estudiantes puedan continuar con el proceso

de diseño de ingeniería.

Crear

• Los equipos crearán su diseño basándose en su plan.

• Los equipos deben programar su bola robótica y recorrer el laberinto del nivel seleccionado para resolver el desafío.

Probar

• Los equipos pueden realizar tantas pruebas de práctica como el tiempo les permita mientras diseñan y programan su bola robótica.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

 8  STEM de próxima generación

• Una vez que comience la prueba final, los equipos recibirán una prueba para evaluar su diseño utilizando la hoja de puntaje.

• Cada equipo pondrá a prueba su diseño y su programa colocando su bola robótica al principio del recorrido y ejecutando su

programa. Su diseño se evaluará utilizando la hoja de puntaje proporcionada y los requisitos exclusivos de cada nivel.

Mejorar

• Los equipos deben mejorar su diseño y reprogramar la bola robótica después de cada prueba práctica, según el tiempo disponible.

• Recuerde a los estudiantes que deben registrar todas las mejoras y modificaciones significativas realizadas en su diseño y/o

codificación y que deben incluir estas revisiones en sus presentaciones finales.

• En sus presentaciones se pueden incluir registros visuales (dibujos, fotos, capturas de pantalla, etc.) de cualquier cambio

significativo realizado.

Compartir

• Al final de cada nivel, los estudiantes trabajarán en equipo para registrar las respuestas a las siguientes preguntas de debate:

– ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo durante este nivel? ¿Cómo abordó este desafío?

– ¿Qué partes de su diseño ha reutilizado de un nivel anterior? ¿Qué partes de este nivel podría usar en futuros niveles?

– ¿Cuál fue el propósito de las restricciones de diseño de este nivel? ¿Cómo se relaciona esto con los problemas a los que

se enfrentan los ingenieros de la NASA o el personal de emergencia en situaciones similares?

– ¿Cómo afectó su investigación sobre las aplicaciones del mundo real de los UAS a la solución de los desafíos?

• En el nivel más alto que el equipo complete, los estudiantes presentarán sus conclusiones.

• La presentación debe incluir lo siguiente:

– Investigación: proporcione un breve resumen de la investigación que el equipo ha completado sobre las aplicaciones en el

mundo real de los UAS durante el escenario de desastre natural proporcionado.

– Programación: explique cómo los equipos utilizaron JavaScript o la programación por bloques para programar su bola

robótica para que navegara por el laberinto de forma autónoma desde el principio hasta el final. Asegúrese de que los

equipos documenten cualquier modificación significativa realizada en el JavaScript o en la programación por bloques.

– Presupuesto: describa cómo los equipos revisaron cada tarea del desafío, diseñaron un dispositivo para su bola robótica

utilizando los materiales proporcionados y se mantuvieron dentro del presupuesto dado.

– Solución de diseño: una vez que el equipo haya decidido los materiales, el equipo hará un boceto de su diseño de ingeniería

en la hoja de trabajo proporcionada.

– Resultados finales: Los estudiantes discutirán sus respuestas a las siguientes preguntas:

 ¿Cómo afectó su investigación sobre las aplicaciones del mundo real de los UAS a la solución de los desafíos?

 ¿Su diseño funcionó según lo previsto? ¿Pudo completar con éxito este último nivel del desafío?

 ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo durante este nivel final? ¿Cómo abordó este desafío?

 ¿Qué partes de su diseño ha reutilizado de un nivel anterior?

 ¿Cuál es el propósito de las restricciones de diseño de este nivel? ¿Cómo se relaciona esto con los problemas a los

que se enfrentan los ingenieros de la NASA o el personal de emergencia?

Niveles

Con los materiales disponibles, los educadores crearán un laberinto diferente para cada nivel. Al diseñar un laberinto, debe considerar 

los niveles de habilidad de los estudiantes, el espacio disponible, el contexto de cada nivel y el nivel de desafío. Recuerde, si implementa 

todos los niveles, asegúrese de que los laberintos tengan una dificultad progresiva en cada etapa. Se ha proporcionado un ejemplo de 

contexto para cada nivel, pero se puede adaptar si es necesario para que se ajuste mejor al desafío. Dependiendo del número de 

estudiantes, el educador puede tener que crear varios laberintos para que los estudiantes tengan un espacio amplio para trabajar. 

Nivel 1 

Escenario: el personal de emergencia no consigue localizar a los sobrevivientes de un incendio forestal en el norte de California y 

la zona del desastre es inestable. Usando su bola robótica, navegue por el área del desastre y atraviese todas las puertas abiertas 
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  9 

para buscar sobrevivientes, pero no golpee ninguna pared ni haga que se caigan. Tenga mucho cuidado al salir de una puerta ya 

abierta para evitar cualquier pared inestable.

Desafío: El educador diseñará un laberinto con caminos abiertos para que la bola robótica programada entre, gire y salga del camino 

por el punto de entrada inicial. 

Puntos de nivel

• La bola robótica entra por la entrada del laberinto (puerta), +1

• La bola robótica sale de una abertura ya introducida en el laberinto (sale de la puerta), +1

• La bola robótica golpea un obstáculo o pared dentro del laberinto, -1

• El estudiante levanta o toca la bola robótica después de iniciar el programa principal, -1

Criterios de nivel 1 Restricciones de nivel 1

Los equipos deben navegar con su UAS (bola robótica) por todo el laberinto de 

forma autónoma. Las bolas deben ser programadas, no controladas a distancia 

de principio a fin.

Los equipos no deben golpear las paredes del laberinto ni los obstáculos del 

mismo.

Cada obstáculo o muro golpeado resta 1 punto (-1).

Los equipos deben hacer pasar sus bolas robóticas por todas las puertas abiertas.

Cada ingreso por la puerta hará que los equipos ganen 1 punto (+1).

Cada salida por la puerta hará que los equipos ganen 1 punto (+1)

Los equipos no deben tocar o interactuar con su UAS después de iniciar su 

programa.

Cada toque resta 1 punto (–1).

Puntaje: Utilice las hojas de puntaje del Anexo para calificar la prueba final de cada equipo.

Nivel 2 

Escenario: el personal de emergencia ha identificado una fuga de gas en un hospital de la ciudad, pero la válvula de cierre es 

inaccesible. Utilice su bola robótica para navegar hasta la válvula y diseñe un dispositivo que se ajuste a la zona y cierre la válvula.

Desafío: el educador diseñará un laberinto con un botón o globo al final del mismo para que la bola robótica programada presione 

o haga saltar para simular el cierre de una válvula. Los estudiantes diseñarán un dispositivo con los materiales presupuestados para

completar el escenario.

Puntos de nivel

• La bola robótica cierra la válvula (presiona el botón o revienta el globo), +10

• La bola robótica golpea un obstáculo o pared dentro del laberinto, -1

• Levantar o tocar la bola robótica después de iniciar el programa principal, -1

Criterios de nivel 2 Restricciones de nivel 2

Los equipos deben navegar con su UAS (bola robótica) por el laberinto de forma 

autónoma y completar la tarea utilizando JavaScript o programación por bloques.

Los equipos no deben golpear las paredes del laberinto ni los obstáculos del mismo.

Cada obstáculo o muro golpeado resta 1 punto (-1).

Los equipos deben diseñar un dispositivo para que su bola robótica utilice para 

reventar el globo o pulsar el botón.

Reventar el globo o presionar el botón hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Los equipos no deben tocar o interactuar con su UAS después de iniciar su 

programa.

Cada toque resta 1 punto (–1).

Puntaje: Utilice las hojas de puntaje del Anexo para calificar la prueba final de cada equipo.

Nivel 3 

Escenario: un árbol caído ha bloqueado el camino para que el personal de emergencia entre en una zona con sobrevivientes. 

Usando su bola robótica, cree un dispositivo para que su bola robótica empuje el árbol y alcance a los sobrevivientes sin mover 

ningún otro objeto que pueda ser inestable.

Desafío: el educador diseñará un laberinto con un obstáculo que habrá que desplazar fuera del recorrido del laberinto utilizando la 

bola robótica programada. Al diseñar el laberinto, asegúrese de que haya un lugar claramente marcado para colocar el objeto durante 

cada prueba para garantizar la coherencia entre cada prueba y entre todos los equipos. Los objetos sugeridos para que los equipos 
Desafío de búsqueda y rescate robótico

10  STEM de próxima generación

se aparten del camino incluyen un ladrillo de construcción de juguete, como una pieza de LEGOTM (Grupo LEGO), un pequeño objeto 

magnético (arandela) o una pequeña figura de árbol. 

Puntos de nivel

• La bola robótica aparta el obstáculo del camino, +10

• La bola robótica aparta el obstáculo del camino sin golpear nada dentro del laberinto con el obstáculo, +5

• La bola robótica golpea un obstáculo o pared dentro del laberinto, -1

• Levantar o tocar la bola robótica después de iniciar el programa principal, -1

Criterios de nivel 3 Restricciones de nivel 3

Los equipos deben navegar con su UAS (bola robótica) por el laberinto de forma 

autónoma y completar la tarea utilizando JavaScript o programación por bloques.

Los equipos no deben golpear las paredes del laberinto ni los obstáculos del 

mismo.

Cada obstáculo o muro golpeado resta 1 punto (-1).

Los equipos deben diseñar un dispositivo para que su bola robótica utilice para 

apartar el obstáculo de la trayectoria de su bola robótica.

Mover el obstáculo u objeto hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Bonificación: Si consigue no tocar ni mover ningún otro objeto, los equipos 

ganarán 5 puntos (+5).

Los equipos no deben tocar o interactuar con su UAS después de iniciar su 

programa.

Cada toque resta 1 punto (–1).

Puntaje: Utilice las hojas de puntaje del Anexo para calificar la prueba final de cada equipo.

Nivel 4 

Escenario: el personal de emergencia no puede llegar a los sobrevivientes y llevarles los suministros necesarios. Usando su bola 

robótica, navegue por la zona del desastre y cree un dispositivo para trasladar el agua embotellada desde la zona de espera hasta 

los sobrevivientes.

Desafío: el educador diseñará un laberinto con un objeto que debe ser recogido y trasladado a otra sección del laberinto utilizando 

una bola robótica programada. Al diseñar el laberinto, asegúrese de que haya un lugar claramente marcado para levantar el objeto 

y colocarlo durante cada prueba para garantizar la coherencia entre cada prueba y entre todos los equipos. Los objetos sugeridos 

incluyen un ladrillo de construcción de juguete, como una pieza de LEGO

, un pequeño objeto magnético (arandela) o una botella de 

agua de plástico en miniatura vacía.

Puntos de nivel

• La bola robótica levanta el objeto del lugar designado, +10

• La bola robótica coloca el objeto en la zona de caída designada, +10

• La bola robótica golpea un obstáculo o pared dentro del laberinto, -1

• Los suministros recuperados golpean un obstáculo o una pared dentro del laberinto, -1

• Levantar o tocar la bola robótica después de iniciar el programa principal, -1

Criterios de nivel 4 Restricciones de nivel 4

Los equipos deben navegar con su UAS (bola robótica) por el laberinto de forma 

autónoma y completar la tarea utilizando JavaScript o programación por bloques.

Los equipos no deben golpear las paredes del laberinto ni los obstáculos del 

mismo.

Cada obstáculo o muro golpeado resta 1 punto (-1).

Los equipos deben diseñar un dispositivo para que su bola robótica pueda 

recuperar los suministros necesarios y entregarlos a los sobrevivientes.

Recoger los suministros hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Entregar los suministros hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Los suministros recuperados no deben golpear ninguna pared del laberinto ni con 

ningún obstáculo dentro del mismo durante la recuperación y la entrega.

Cada obstáculo o muro golpeado con los suministros resta 1 punto (-1).

Los equipos no deben tocar o interactuar con su UAS después de iniciar su 

programa.

Cada toque resta 1 punto (–1).

Puntaje: Utilice las hojas de puntaje del Anexo para calificar la prueba final de cada equipo.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 1

Nivel 5 

Este escenario combina todos los desafíos de los cuatro niveles anteriores. 

Escenario de ejemplo: el personal de emergencia responde al derrumbe de una mina. Para llegar a los sobrevivientes, el robot 

debe navegar por los pozos de minas que parecen laberintos. En el camino, el robot debe cerrar una válvula que pierde combustible 

para evitar más explosiones. A medida que se acerca a los sobrevivientes, el robot debe quitar algunos escombros del camino. Los 

sobrevivientes habrán estado sin agua durante muchas horas cuando se espera que el robot llegue a ellos, por lo que el robot debe 

llevar una botella de agua para ellos. (Nota: se anima a los educadores a crear un escenario de desastre natural “local” para que 

este nivel sea más relevante para sus estudiantes).

Desafío: el educador diseñará el laberinto de forma que la bola robótica programada tenga que realizar las siguientes acciones: 

pulsar un botón o reventar el globo, mover un objeto de un lado a otro al entrar en las habitaciones y recoger otro objeto para 

completar el desafío. La bola robótica también debe permanecer dentro de los límites de principio a fin. 

Puntos de nivel

• La bola robótica entra por la entrada del laberinto (puerta), +1

• La bola robótica sale de una abertura ya introducida en el laberinto (sale de la puerta), +1

• La bola robótica golpea un obstáculo o pared dentro del laberinto, -1

• Levantar o tocar la bola robótica después de iniciar el programa principal, -1

• La bola robótica cierra la válvula (presiona el botón o revienta el globo), +10

• La bola robótica aparta el obstáculo del camino, +10

• La bola robótica aparta el obstáculo del camino sin golpear nada dentro del laberinto con el obstáculo, +5

• La bola robótica levanta el objeto del lugar designado, +10

• La bola robótica coloca el objeto en la zona de caída designada, +10

• Los suministros recuperados golpean un obstáculo o una pared dentro del laberinto, -1

Criterios de nivel 5 Restricciones de nivel 5

Los equipos deben navegar con su UAS (bola robótica) por el laberinto de forma 

autónoma desde el principio hasta el final utilizando JavaScript o programación 

por bloques.

Los equipos no deben golpear las paredes del laberinto ni los obstáculos del

mismo.

Cada obstáculo o muro golpeado resta 1 punto (-1).

Los equipos deben hacer pasar su bola robótica por todas las puertas abiertas.

Cada ingreso por la puerta hará que los equipos ganen 1 punto (+1).

Cada salida por la puerta hará que los equipos ganen 1 punto (+1).

Los suministros recuperados no deben golpear ninguna pared del laberinto ni con 

ningún obstáculo dentro del mismo durante la recuperación y la entrega.

Cada obstáculo o muro golpeado con los suministros resta 1 punto (-1).

Los equipos deben diseñar un dispositivo para que su bola robótica utilice para 

reventar el globo o pulsar el botón para simular el cierre de la válvula.

Reventar el globo o presionar el botón hará que los equipos ganen 10 puntos 

(+10).

Los equipos no deben tocar o interactuar con su UAS después de iniciar su 

programa.

Cada toque resta 1 punto (–1).

Los equipos deben mover todos los objetos fuera de la trayectoria de su bola 

robótica utilizando su bola robótica.

Cada objeto movido hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Mueva el objeto sin tocar ni mover ningún otro objeto que pueda ser inestable.

Si consigue no tocar ni mover ningún otro objeto, los equipos ganarán 5 puntos 

(+5).

Los equipos deben diseñar un dispositivo para que su bola robótica pueda 

recuperar los suministros necesarios y entregarlos a los sobrevivientes.

Recoger los suministros hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Entregar los suministros hará que los equipos ganen 10 puntos (+10).

Puntaje: Utilice las hojas de puntaje del Anexo para calificar la prueba final de cada equipo.

Evaluación: Utilice las Hojas de Evaluación en Anexo D para evaluar el rendimiento general de cada equipo para su nivel terminal.
Desafío de búsqueda y rescate robótico

12  STEM de próxima generación

Ampliaciones y adaptaciones

• Este desafío para los estudiantes pretende ser adaptable para satisfacer mejor las necesidades de cada grupo de estudiantes.

Dependiendo de los niveles de habilidad de los estudiantes o de la cantidad de tiempo disponible, se podrían implementar más

o menos niveles.

• Ofrezca a los estudiantes la oportunidad de crear e imaginar sus propios laberintos o escenarios para celebrar la “voz de

los estudiantes”.

• Conceda a los grupos dinero extra en su presupuesto por realizar determinadas tareas dentro de un nivel de desafío.

• Añada obstáculos adicionales dentro del laberinto de nivel de desafío para que los estudiantes los eviten.

• Pida a los estudiantes que completen la actividad Navega tu Zona (Actividad tres de la Guía Educativa de Sistemas de

Aeronaves no Tripuladas) como actividad inicial o de introducción. https://nasa.gov/stem/nextgenstem/aeronaut-x

• Haga una ronda final de bonificación en la que los equipos solo puedan ver una imagen del laberinto de la zona del desastre.

Luego deben trabajar en equipo para navegar por la zona del desastre basándose en la imagen aérea y en la práctica previa.

• Para una versión más simple del desafío, haga que los estudiantes utilicen el mismo desafío con controles de joystick para la

bola robótica.

Recursos adicionales

Uso de pequeños sistemas aéreos no tripulados para la gestión de emergencias por 

inundaciones https://www.fhwa.dot.gov/uas/resources/hif19019.pdf

Ciencias de la Tierra de la NASA: Ciencias Aplicadas: Permitir la reducción del riesgo de desastres y la resiliencia 

https://disasters.nasa.gov/

¿Qué es la gestión de tráfico escalable para las operaciones de respuesta a emergencias? (STEReO) 

https://nasa.gov/ames/stereo

Drones para respuesta a desastres: Comienza el proyecto STEReO de la NASA

https://nasa.gov/feature/ames/drones-for-disaster-response-nasa-stereo-project-kicks-off
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 3

Desafío de búsqueda y rescate robótico

Folleto para el estudiante 

Su Desafío 

Como ingeniero de la NASA, diseñará, construirá y probará soluciones a los problemas de la 

vida real a los que se enfrenta el personal de emergencia que entra en las zonas de desastres 

naturales. Avanzará hasta cinco niveles de desafíos antes de hacer una presentación de su 

experiencia. 

Restricciones de diseño 

Criterios Restricciones

Los equipos deben presentar una propuesta de 

desafío completa.

Los equipos no deben exceder su presupuesto 

previsto al momento de elegir los materiales.

Los equipos deben enviar informes de desafíos 

después de la finalización de cada fase de desafío.

Las restricciones serán específicas de cada nivel en 

función de cada escenario.

Los equipos deben programar su bola robótica 

usando JavaScript o programación por bloques.

La bola robótica no debe salir de los límites del 

laberinto durante el desafío.

Los equipos deben utilizar los materiales 

proporcionados para completar la(s) tarea(s) dada(s) 

en el escenario.

Preguntar

• Su equipo llevará a cabo una investigación sobre los diseños de sistemas de aeronaves

no tripuladas (UAS) que podrían ayudar a su equipo a diseñar un dispositivo para

completar con éxito el escenario.

• Esté preparado para responder las siguientes preguntas:

– ¿Cuál es el uso más sorprendente de los UAS durante los desastres naturales que

ha encontrado durante su investigación?

– ¿Cómo podría resolver el desafío del mundo real un personal de emergencia que no

disponga de un UAS o de una aeronave no tripulada o teledirigida?

– ¿Cómo podría un UAS ayudar al personal de emergencia a resolver el desafío?

Imaginar

• Investigue los diferentes materiales proporcionados por su profesor. ¿Cuáles son las

fortalezas y debilidades de cada material?

• ¿Cómo puede utilizar los materiales proporcionados para diseñar un dispositivo que

complete el desafío?

• ¿Cómo puede utilizar sus materiales de la mejor manera posible para no salirse del

presupuesto y cumplir con el desafío?

Planificar

• Complete su propuesta de desafío, incluyendo un cronograma, un presupuesto y el diseño 

del desafío.

• Después de cada nivel, presentará un informe detallando su solución y cualquier

actualización de su propuesta para el siguiente nivel del desafío.

Dato curioso

Ingenuity, el primer helicóptero de 

Marte de la historia, se lanzó el 30 

de julio de 2020, acoplado al rover 

Perseverance Marte. Ingenuity se 

desplegó suavemente desde el 

Perseverance tras aterrizar en el 

Planeta Rojo. Ingenuity ha 

realizado varios saltos cortos sobre 

la superficie marciana, volando a 

una altura de unos 4572 metros 

(aproximadamente 15 pies).

Obtenga más información en:

https://mars.nasa.gov/technology/h

elicopter/

Esquina profesional

Michael Logan, jefe del Laboratorio 

de Pequeños Vehículos Aéreos no 

Tripulados de la NASA, diseña, 

construye y prueba pequeños 

sistemas de aeronaves no 

tripuladas en el Centro de 

Investigación Langley de la NASA 

en Hampton, Virginia. 

Más información: 

https://youtu.be/bIYAay3IwtI
Desafío de búsqueda y rescate robótico

14  STEM de próxima generación

Crear

• A partir de su propuesta, cree su diseño para resolver el desafío.

• También debe programar su bola robótica para que recorra con éxito el recorrido utilizando el diseño creado por usted y

manteniéndose dentro de los criterios y restricciones.

Probar

• Se le permitirán tantas pruebas de práctica como el tiempo lo permita mientras diseña y programa su bola robótica en función

del cronograma propuesto.

• Una vez que comience la prueba final, se le dará una prueba para evaluar su diseño final.

• Probará su diseño y programa colocando su bola robótica al principio del recorrido y ejecutando su programa. Su diseño será

evaluado por las evaluaciones proporcionadas Anexo D, incluyendo la rúbrica del educador y las evaluaciones del requisito

único del nivel.

Mejorar

• Aproveche el tiempo adicional para mejorar su diseño y su programa después de cada prueba práctica. No olvide registrar todas

las mejoras y modificaciones que realice su equipo e incluirlas en su presentación final.

• Asegúrese de incluir registros visuales (dibujos, fotos, capturas de pantalla, etc.) en su presentación de cualquier cambio

significativo en su diseño o su codificación.

Compartir

• Al final de cada nivel, su equipo registrará las respuestas a las siguientes preguntas de debate:

– ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo durante este nivel? ¿Cómo abordó este desafío?

– ¿Qué partes de su diseño ha reutilizado de un nivel anterior? ¿Qué partes de este nivel podría usar en futuros niveles?

– ¿Cuál es el propósito de las restricciones de diseño de este nivel? ¿Cómo se relaciona esto con los problemas a los que

se enfrentan los ingenieros de la NASA o el personal de emergencia en situaciones similares?

– ¿Cómo afectó su investigación sobre las aplicaciones del mundo real de los UAS a la solución de los desafíos?

• Su profesor le proporcionará hojas de trabajo para ayudarle a organizar su presentación final después de haberla realizado en

el nivel más alto de su equipo.

• Su presentación final debe incluir lo siguiente:

– Investigación: proporcione un breve resumen de la investigación que su equipo ha completado sobre las aplicaciones en el

mundo real de los UAS durante el escenario de desastre natural proporcionado.

– Programación: explique cómo utilizó JavaScript o la programación por bloques para programar su bola robótica para que

navegara por el laberinto de forma autónoma desde el principio hasta el final. Asegúrese de documentar cualquier

modificación significativa que su equipo haya realizado en el JavaScript o en la programación por bloques.

– Presupuesto: describa cómo revisó cada tarea del desafío, diseñó un dispositivo para su bola robótica utilizando los

materiales proporcionados y se mantuvo dentro del presupuesto dado.

– Solución de diseño: una vez que su equipo haya decidido los materiales, su equipo hará un esbozo de su diseño de

ingeniería para añadirlo a la bola robótica para ayudar en el desafío en la hoja de trabajo proporcionada.

– Resultados finales: discuta sus respuestas a las preguntas que figuran a continuación.

 ¿Cómo afectó su investigación sobre las aplicaciones del mundo real de los UAS a la solución de los desafíos?

 ¿Su diseño funcionó según lo previsto? ¿Pudo completar con éxito este último nivel del desafío?

 ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo durante este nivel final? ¿Cómo abordó este desafío?

 ¿Qué partes de su diseño ha reutilizado de un nivel anterior?

 ¿Cuál es el propósito de las restricciones de diseño de este nivel? ¿Cómo se relaciona esto con los problemas a los

que se enfrentan los ingenieros de la NASA o el personal de emergencia?
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 5

Anexo A—Propuesta de desafío 

Nombre del equipo: ________________________________

Número de nivel: __________

Nombre Deberes del equipo Descripción de tareas

A.1 Investigación

Proporcione un breve resumen de la investigación que su equipo ha realizado sobre las aplicaciones en el mundo real de los sistemas 

de aeronaves no tripuladas (UAS) durante el escenario de desastre natural proporcionado.

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________
Desafío de búsqueda y rescate robótico

16  STEM de próxima generación

A.2 Cronograma del desafío

Número de nivel: __________

Fecha límite propuesta Tarea a realizar

11.08.2021 Finalizar propuesta

11.10.2021 Comenzar el diseño inicial

A.3 Presupuesto

Esta es una proyección que cambiará a medida que improvise y actualice su diseño durante cada nivel. 

Presupuesto sugerido: $100

Artículo Costo por artículo Cantidad (¿cuántas?) Costo total

Total: 
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 7

A.4 Diseño

Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  1 9

Anexo B—Artículos y precios sugeridos

Actualice la tabla que aparece a continuación con los elementos disponibles para que los estudiantes los utilicen durante el desafío. 

Proporcione a los estudiantes los precios individuales establecidos para cada artículo, junto con el presupuesto total permitido. 

Su presupuesto total dependerá de los precios elegidos para cada artículo. (Estas son sugerencias de elementos que podrían resultar 

útiles en la parte de diseño de ingeniería de este desafío). 

Presupuesto sugerido: $100 por equipo

Artículo Descripción de artículo Costo por artículo (o 

paquete)

Palito de paleta Un palito de paleta típico, de unos 112.7 mm de largo por 9.5 mm de ancho, que 

representa un trozo de madera tradicional de 2 por 4 pulgadas

$4.50

Sorbetes Sorbetes de plástico flexibles o no flexibles para beber $3.50

Vaso Vasos de plástico o de papel (de 3 o 12 onzas, según el tamaño de la bola robótica) $30.00

Adhesivo Elección del adhesivo (cinta, pegamento, etc.) $10.00 

Bandas elásticas Varios tamaños para unir elementos al robot $2.00

Cartulina Piezas cortadas a 10 por 10 pulgadas. $6.00

Cartón de huevos Cartón de 12 huevos $20.00

Ruedas Discos compactos, ruedas prefabricadas, ruedas de cartón, etc. $10.00 

Clips Varios tamaños (se puede utilizar para reventar el globo para el nivel 2) $2.00

Fichas Cualquier tamaño, con o sin forro $2.00

Tachuelas Artículos lo suficientemente afilados como para reventar un globo $2.00

Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  2 1

Anexo C—Hojas de puntaje

Los equipos utilizarán las siguientes hojas de puntaje para evaluar el rendimiento de su equipo durante la prueba final. 

Tarjeta de puntaje de nivel 1

Puntos ganados (+) Puntos perdidos (-) 

La bola robótica entra por la entrada

del laberinto (puerta)

+1 punto por cada entrada

La bola robótica sale de una entrada ya

ingresada en el laberinto (puerta 

de salida)

+1 punto por cada salida

La bola robótica golpea un obstáculo o 

pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Recoger o tocar la bola robótica

después de iniciar el programa principal

–1 punto por cada contacto

Total de puntos ganados y perdidos:

Sume sus puntos de cada columna

Puntaje total = 

(Puntos ganados) – (Puntos perdidos)
Desafío de búsqueda y rescate robótico

22  STEM de próxima generación

Tarjeta de puntaje de nivel 2

Puntos ganados (+) Puntos perdidos (-)

La bola robótica cierra la válvula 

(presiona el botón o revienta el globo)

+10 puntos

La bola robótica golpea un obstáculo 

o pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Recoger o tocar la bola robótica 

después de iniciar el programa principal

–1 punto por cada contacto

Total de puntos ganados y perdidos:

Sume sus puntos de cada columna

Puntaje total =

(Puntos ganados) – (Puntos perdidos)
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  2 3

Tarjeta de puntaje de nivel 3

Puntos ganados (+) Puntos perdidos (-)

La bola robótica aparta el obstáculo

del camino 

+10 puntos

La bola robótica aparta el obstáculo 

del camino sin golpear nada 

dentro del laberinto con el obstáculo 

+5 puntos

La bola robótica golpea un obstáculo 

o pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Recoger o tocar la bola robótica 

después de iniciar el programa principal

–1 punto por cada contacto

Total de puntos ganados y perdidos:

Sume sus puntos de cada columna

Puntaje total = 

(Puntos ganados) – (Puntos perdidos)
Desafío de búsqueda y rescate robótico

24  STEM de próxima generación

Tarjeta de puntaje de nivel 4

Puntos ganados (+) Puntos perdidos (-)

La bola robótica levanta el objeto del

lugar designado 

+10 puntos

La bola robótica coloca el objeto en 

la zona de caída designada 

+10 puntos

La bola robótica golpea un obstáculo o 

pared dentro del laberinto 

–1 punto por cada golpe

Los suministros recuperados golpean 

un obstáculo 

o pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Recoger o tocar la bola robótica 

después de iniciar el programa principal

–1 punto por cada contacto

Total de puntos ganados y perdidos:

Sume sus puntos de cada columna

Puntaje total = 

(Puntos ganados) – (Puntos perdidos)
Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  2 5

Tarjeta de puntaje de nivel 5

Puntos ganados (+) Puntos perdidos (-)

La bola robótica entra por la entrada del 

laberinto (puerta)

+1 punto por cada entrada

La bola robótica sale de una entrada ya 

ingresada en el laberinto (puerta de salida)

+1 punto por cada salida

La bola robótica golpea un obstáculo o

pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Recoger o tocar la bola robótica 

después de iniciar el programa principal

–1 punto por cada contacto

La bola robótica cierra la válvula

(presiona el botón o revienta el globo)

+10 puntos

La bola robótica aparta el obstáculo

del camino

+10 puntos

La bola robótica aparta el obstáculo del 

camino sin golpear nada dentro

del laberinto con el obstáculo

+5 puntos

La bola robótica levanta el objeto

del lugar designado

+10 puntos

La bola robótica coloca el objeto en

la zona de caída designada

+10 puntos

Los suministros recuperados golpean un

obstáculo o pared dentro del laberinto

–1 punto por cada golpe

Puntos totales ganados:

Sume sus puntos de cada columna

Puntaje total =

(Puntos ganados) – (Puntos perdidos)

Desafío de búsqueda y rescate robótico

STEM de próxima generación  2 7

Anexo D—Hojas de Evaluación 

D.1 Rúbrica avanzada

0 1 2 3 

Miembros del equipo Faltan los nombres 

completos de todos los 

miembros del equipo, sus 

funciones y la descripción 

de las mismas.

Faltan los nombres 

completos de algunos 

miembros del equipo, sus 

funciones o la descripción 

de las mismas.

Incluye los nombres 

completos de todos los 

miembros del equipo y 

sus funciones, pero no 

describe sus funciones.

Incluye los nombres 

completos de todos los 

miembros del equipo, sus 

funciones y la descripción 

de las mismas. 

Actualización de los 

plazos del proyecto

El cronograma del 

proyecto no está 

actualizado con ninguna 

tarea o fecha de 

finalización propuesta.

Algunas fases del 

cronograma del desafío se 

actualizan con una tarea o 

una fecha de finalización 

propuesta. 

Algunas fases del 

cronograma del desafío 

se actualizan con una 

tarea y una fecha de 

finalización propuesta.

Cada fase del 

cronograma del desafío 

se actualiza con una 

tarea y una fecha de 

finalización propuesta.

Informe de desafío No incluye una 

descripción escrita de 

cómo se completó el 

desafío de la fase o de 

los obstáculos y cómo se 

resolvieron.

Se incluye una descripción 

escrita de cómo se 

completó el desafío de la 

fase, pero la descripción 

no incluye los obstáculos 

ni cómo se resolvieron.

Se incluye una 

descripción escrita de 

cómo se completó el 

desafío de la fase; la 

descripción incluye los 

obstáculos pero no cómo 

se resolvieron.

Se incluye una 

descripción escrita de 

cómo se completó el 

desafío de la fase, 

incluyendo cualquier 

obstáculo y cómo se ha 

resuelto.

Códigos No se incluyen los 

códigos utilizados para 

resolver el desafío de la 

fase.

Se incluyen códigos 

parciales utilizados para 

resolver el desafío de la 

fase.

Se incluyen todos los 

códigos utilizados para 

resolver el desafío de la 

fase, pero no en su 

totalidad.

Se incluyen todos los 

códigos utilizados para 

resolver el desafío de la 

fase.

Presupuesto El equipo superó el 

presupuesto en más de 

$10 durante la realización 

de su tarea.

El equipo superó el 

presupuesto en $10 o 

menos durante la 

realización de su tarea.

El equipo superó el 

presupuesto en $5 o 

menos.

El equipo cumplió con su 

presupuesto o estuvo por 

debajo del mismo.

Puntaje total: _____/15
Desafío de búsqueda y rescate robótico

28  STEM de próxima generación

D.2 Rúbrica para principiantes

0 1 

Programación La bola robótica no navega por el laberinto de forma 

autónoma desde el principio hasta el final utilizando 

JavaScript o programación por bloques.

La bola robótica navega por el laberinto de forma 

autónoma desde el principio hasta el final utilizando 

JavaScript o programación por bloques.

Diseño La bola robótica no contiene un diseño creado por 

el equipo para la solución.

El equipo creó un diseño original para resolver 

el desafío.

Materiales El diseño del desafío contiene materiales 

adicionales fuera de los materiales para 

manualidades proporcionados. 

El diseño del desafío solo contiene los materiales 

para manualidades proporcionados. 

Desafío La bola robótica no completó el desafío del nivel. La bola robótica completó con éxito el desafío 

del nivel.

Laberinto La bola robótica golpea las paredes del laberinto o 

los obstáculos del laberinto.

La bola robótica no golpeó las paredes del laberinto 

ni los obstáculos del laberinto.

Puntaje total: _____/5

Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio

Sede de la NASA

E Street Southwest

Washington DC 20024-3210

www.nasa.gov

NP-2021-08-2974-HQ