REVISTA JUVENTUDYCIENCIASOLIDARIA: Enelcaminodelainvestigación Lacompetenciaenminisumo MarcoAntonioSanisacaOrmaza,LuisAlbertoAtupañaGualli,JuanSebastiánVasconezArcos,EydanJavierGuevaraNuñez Minombrees MarcoAntonioSanisaca Ormaza ,tengo17añosyestudioeltercer añodeMecatrónicaenelcolegioDomingo ComínMegustaelping-pong,elfútboly elvóley. Minombreses LuisAlbertoAtu- pañaGualli ,tengo17añosyestudioel tercerañodemecatrónicaenelcolegio DomingoComín.Megustaelfútbol. Minombrees JuanSebastiánVas- conezArcos ,tengo17añosyestudioel tercerañodeMecatrónicaenelcolegio DomingoComín.Megustaelvóley,ylos videojuegos. Minombrees EydanJavierGue- varaNuñez ,tengo17añosyestudioel tercerañodemecatrónica,delColegio DomingoComín.Megustaelvóleyy dormir. Resumen Esteartículoexploralasreglas,desafíos,categoríasy tiposderobotsutilizadosencompetenciasdemini- sumo.Sedetallacomponentesprincipalesdelcarro robot,asícomoeldiseñoelectrónicoqueincluyesen- soresinfrarrojos,sensoresultrasónicos,motorreduc- tores,llantas,ArduinoNanoyNodeMCUESP32.Tam- biénseimplementaunsistemaelectrónicocompleto paraelprototipo.Sevalidaráelfuncionamientodel robotenunaarenadecombate,cumpliendoconlas especificacionesdeunacompetenciaderobótica. Palabrasclave: robots,minisumo,competencia, STEAM 39
40 JuventudyCienciaSolidaria Explicacióndeltema Elminisumo,conocidotambiéncomoSumodeRobots, esunacompetenciaderobóticaquehaadquiridogran popularidadanivelmundial.Enestadisciplina,dos robots,yaseanautónomosocontroladosremotamente, compitenenunáreacircularconelobjetivodeempu- jarasuoponentefueradelring.Estedesafíocombina aspectosclavedelaingeniería,laprogramaciónylaes- trategia,requiriendodiseñosinnovadoresyuncontrol precisoparasuperarobstáculosyalcanzarlavictoria. Figura1. Combatedesumo-robotFuente:[1] "Enelámbitodelarobótica,elminisumoseha consolidadocomounadisciplinaapasionanteenlaque pequeñosrobotsautónomos,denominadossumobots, compitenparaexpulsarasuoponentedeunanilloo dohyo.Estaactividadevalúanosololashabilidades técnicasdelosparticipantes,sinotambiénsucapaci- dadparaelpensamientoestratégicoylainnovación tecnológica"[2]. LascompetenciasdeMinisumohanexperimentado uncrecimientonotableanivelmundial,graciasasu simplicidad,emociónyalpotencialqueofrecenpara eldesarrollodenuevastecnologíasyhabilidades.En esteartículo,exploraremoselmundodelminisumo, desdesusorígeneshastalastendenciasmásrecientes, destacandosuimpactoenlaeducación,lasociedadyel futurodelarobótica.LascompetenciasdeMinisumo tienensuorigenenlaadaptacióndelastradicionales luchasdesumojaponesasreplicadasenelcampode larobótica.Laprimeracompetenciadocumentadase realizóenJapónafinalesdelosaños90ygraciasa sucombinacióndesimplicidadyemoción,logróex- pandirserápidamenteanivelinternacional[3]. Alolargodelosaños,losavancestecnológicoshan permitidolaincorporacióndesensoresmásprecisos, motoresmáspotentesymaterialesmásligeros,loque haincrementadoelrendimientoylacomplejidadde lossumobots.Estasinnovacioneshansidoclavepara mantenerelinterésylacompetitividadenestecampo [4]. Lossumobotsdebencumplirconciertasespecifica- cionesparaserelegiblesenlascompetencias: • Tamaño: nodebenexcederlos10x10cm • Peso: elpesomáximopermitidoesde500 gramos • Materiales: seutilizanmaterialesligerospero resistentescomoaluminioyplásticosdealtaden- sidad,juntoconcomponenteselectrónicoscomo sensoresymicrocontroladores Lasreglasdeljuegosonclaras:elobjetivoesem- pujaraloponentefueradeldohyo.Losrobotsdeben operardeformaautónomasinintervenciónhumana unaveziniciadalacompetencia.Además,seestable- cennormasdeseguridadparaevitardañostantoalos robotscomoalosparticipantes[6]. Clasificaciónportamañoypeso:ademásdelacate- goríaminisumo,existenotrasvariantesbasadasenel tamañoyelpesodelosrobots,comoMicroSumoy MegaSumo,cadaunaconsuspropiosrequerimientos ydesafíos[7]. Lascompetenciastambiénseorganizansegúnel niveldehabilidaddelosparticipantes: • Principiante: paraaquellosqueestánem- pezandoenelmundodelarobótica • Intermedio: paraparticipantesconciertaexpe- rienciayconocimientotécnico • Avanzado: paraexpertosenrobóticaconca- pacidadestécnicasavanzadas Losprincipalescomponentesparaeldiseñoycons- truccióndelsumobotson: • Sensores:– Sensoresdeproximidad:detectanlapresen- ciadeloponente. – Sensoresdelínea:identificanlosbordesdel dohyo.
Enelcaminodelainvestigación 41 – Sensoresinfrarrojosyultrasonidos:miden ladistanciaydetectanobstáculos[5]. • Motoresysistemasdetracción:– Motoresdealtavelocidad:proporcionanla fuerzanecesariaparaempujar – Sistemasdetracciónconruedasoorugas: ofrecenmejoragarreyestabilidad[5].Entrelasestrategiasdeldiseñoencontramos: • Estabilidadyfuerzadeempuje– Undiseñocompactoybajocentrode gravedadmejoralaestabilidad. – Ladistribucióndelpesoylaselecciónde materialesligerosperorobustossonesen- ciales. • Protecciónyrobustez:– Lossumobotsdebensercapacesderesistir golpesyempujones. – Sepuedenutilizarmaterialescomopolicar- bonatooaluminioparaprotegerloscompo- nenteselectrónicos[5]. Encuantoalaestrategiaytácticadentrodelas competenciaspodemosdestacarelanálisisdelosopo- nentesconestudiodesusmovimientosytácticas.Los robotspuedenserprogramadosparareaccionarrápi- damentealospatronesdemovimientodetectados, mejorandoasísusposibilidadesdevictoria[9]. Entrelosdesafíos,problemastécnicosysoluciones encompetenciasdeminisumoencontramos:1. Problemasdesensorización: Desafío: lossensorespuedensersusceptibles ainterferenciasofallosenladeteccióndelos bordesdel dohyo . Solución: implementarredundanciaenlossen- soresutilizandomúltiplestipos(infrarrojos,ul- trasonidos)paraasegurarunadetecciónfiable. Tambiénesútilcalibrarregularmentelossensores yutilizaralgoritmosdefiltradoparaeliminarel ruido.2. Optimizacióndelpeso: Desafío: mantenerelpesodelsumobotdentro deloslímitesmientrasseaseguralarobustezy funcionalidad. Solución: utilizarmaterialesligerosperofuertes comoelaluminioyciertosplásticosdealtaden- sidad.Además,diseñarcomponentesinternosde maneramodularparafacilitarlareducciónde pesosincomprometerlaestructura.3. Estrategiasdetracciónymovimiento: Desafío: lograrunequilibrioentrevelocidady fuerzadeempuje. Solución: diseñarsistemasdetracciónquemaxi- micenelagarre,comoelusoderuedasrecubier- tasdegomaosistemasdeorugas.Ajustarla distribucióndelpesoparamejorarlaestabilidad ylacapacidaddeempuje.4. Gestióndelaenergía: Desafío: asegurarqueelsumobottengasufi- cienteenergíadurantetodalacompetenciasinin- crementarexcesivamenteelpesodelasbaterías. Solución: utilizarbateríasdealtadensidade- nergéticacomolasdelitio-polímero(Li-Po)y optimizarelconsumoenergéticomediantealgorit- moseficientesycomponentesdebajoconsumo. Acontinuaciónsepresentanalgunoscasosdeestu- dio,conejemplosdesumobotsexitosos:1. ThunderBot:unejemplodeinnovaciónen sensores ,esunsumobotquehadestacadoen competenciasinternacionalesporsuavanzado sistemadesensores.Utilizaunacombinaciónde sensoresinfrarrojosyultrasónicosparadetec- taroponentesybordesdel dohyo .Sualgoritmo deevasiónescapazdeadaptarserápidamente acambiosenelentorno,loquelehapermitido ganarmúltiplescompetencias.2. 1.PowerPush:unmodelodefuerzayre- sistencia, sehaconvertidoenunreferente entérminosdefuerzadeempujeyrobustez. Equipadoconmotoresdealtapotenciayuna estructuradealuminioreforzado,PowerPushha demostradoserextremadamenteefectivoenem- pujarasusoponentesfueradel dohyo .Sudiseño
42 JuventudyCienciaSolidaria incorporaunbajocentrodegravedadyunadis- tribucióndepesooptimizada,loquemejorasu estabilidadycapacidaddeempuje.3. AgileX:lavelocidadenel dohyo ,conocido porsuexcepcionalvelocidadymaniobrabilidad enlacompetencia.Estesumobotutilizamotores dealtavelocidadyunsistemadetracciónavan- zadoquelepermiterealizarmovimientosrápidos yprecisos.Suestrategiasebasaenelataque rápidoylaevasióneficiente,loquelehapermi- tidodestacarseencategoríasdevelocidad. Encuantoalaprogramaciónyelcontrolencon- tramosalgunosalgoritmoscomunes,talescomo: • Algoritmodeevasión: paraevitarserempu- jado. • Algoritmodeataque: paramaximizarla fuerzadeempujeenelmomentoadecuado[9]. Conrespectoalimpactoeducativoylosbeneficios tenemos: • FomentodelinterésenSTEM: lascompeten- ciasdeminisumoproporcionanunaplataforma prácticaparaquelosestudiantesponganenprác- ticaconceptosteóricosdeciencia,tecnología,in- genieríaymatemáticas(STEM)deunamanera divertida.Atravésdeldiseño,construccióny programacióndesuspropiosrobots,lospartici- pantesadquierenhabilidadesfundamentalesen áreascomoelectrónica,programaciónyrobótica, demaneraentretenida[10]. • Desarrollodehabilidadestécnicas: lascom- petenciasdeminisumoimpulsanalospartici- pantesaabordarproblemastécnicoscomple- josmedianteelpensamientocríticoycreativo. Atravésdelprocesodediseño,construcción yprogramacióndelosrobots,losestudiantes adquierenexperienciaprácticaenelmanejode herramientas,softwareymateriales,mejorando sushabilidadestécnicasypreparándoseparafu- turascarrerasencamposrelacionadosconla tecnología[10]. Encuantoalimpactosocialycomunitariodeesta disciplinapodemosdestacar: • Promocióndelacolaboraciónyeltrabajo enequipo: lascompetenciasdeminisumovan másalládeserunretoindividual,yaquebrindan unespacioidealparaquelosestudiantestrabajen enequipo.Duranteeldesarrollodelosrobots, lacooperacióneneldiseño,laconstruccióny laprogramaciónfomentahabilidadescomola comunicación,laorganizaciónylasoluciónde problemasengrupo,competenciasqueresultan esencialesenelámbitoprofesional[10] • Inclusiónydiversidad: lascompetenciasde minisumodestacanporseraccesibleseinclusi- vas,permitiendolaparticipacióndepersonasde diversasedades,génerosynivelesdeexperiencia enrobótica.Esteenfoquefomentaunambiente dondesevaloraladiversidadytodoslospartici- pantestienenlaoportunidaddeaprender,de- sarrollarseycompetirencondicionesequitativas [10]. Conrespectoalfuturodelascompetenciasdemini- sumotenemos: • Avancestecnológicos: amedidaquelatec- nologíacontinúaevolucionando,lascompetencias deminisumoseguiránsiendounaplataformaim- portanteparalaexperimentaciónyeldesarrollo denuevasideas.Laincorporacióndetecnologías emergentescomolainteligenciaartificialyla robóticaavanzadaprometellevarlascompeten- ciasanuevosnivelesdecomplejidadyemoción [10]. • Expansiónglobal: conelcrecienteinterésen larobóticaylascompetenciasSTEMentodo elmundo,seesperaquelascompetenciasde minisumocontinúenexpandiéndoseglobalmente. Estoproporcionarámásoportunidadesparaque losestudiantesyentusiastasdelarobóticapar- ticipeneneventosinternacionales,compartan conocimientosyexperiencias,ycontribuyanal avancedelatecnologíarobótica[10].
Enelcaminodelainvestigación 43 Conclusiones Lascompetenciasdeminisumosonunaexcelentema- neradeintroduciralosestudiantesalmundodela robóticaylaingeniería[11].Estascompetenciasno solopromuevenelaprendizajeyeldesarrollodehabili- dadestécnicas,sinoquetambiénfomentaneltrabajoen equipo,lainnovaciónylapasiónporlatecnología.Al participarenestascompetencias,losestudiantestienen laoportunidaddeaplicarsusconocimientosteóricos enunentornoprácticoyemocionante,preparándolos parafuturascarrerasencamposrelacionadosconla tecnología.Lascompetenciasdeminisumosonmásque solocompeticiones;sonunacelebracióndelacreativi- dad,lacolaboraciónylapasiónporlatecnología[2]. Conelcontinuoavancedelatecnologíayelcreciente interésenlarobótica,estascompetenciasseguirán siendounaplataformaimportanteparalainnovacióny eldesarrollodenuevasideasenelcampodelarobótica. Referencias [1]Wikipedia,«Robot-sumo», Wikipedia .24deenero de2025.Accedido:24deenerode2025.[Enlínea]. Disponibleen:https://shorturl.at/DLwmM [2]IFRInternationalFederationofRobotics,«Inter- nationalFederationofRobotics»,IFRInternational FederationofRobotics.Accedido:24de enerode2025.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/ajiZY [3]D.Yagual,«ROBOTPARACOMPETENCIAEN CATEGORIAMINISUMO:ROBOTFORCOM- PETIONINTHEMINISUMOCATEGORY»,vol. 1,n. o 01,Art.n. o 01,2023,doi:10.61582/84ha8e17. [4]G.H.B.Barrera,J.E.V.Jiménez,R.M.M. Fienco,yF.J.S.Gutiérrez,«Impactotecnológico delastendenciasenrobóticaysensores», RE- CIAMUC ,vol.7,n. o 2,Art.n. o 2,jul.2023,doi: 10.26820/reciamuc/7.(2).abril.2023.711-719. [5]E.S.PeñafielHernández,«Desarrollodedos robotsminisumodecompetenciacomoherramien- tasdeenseñanzaeducativaenfocadoabachillera- togeneral»,bachelorThesis,Riobamba,2024.Ac- cedido:24deenerode2025.[Enlínea].Disponible en:https://shorturl.at/iEfjf [6]O.Gonzalez,«OSHWDEM2016:Reglamentos delascompeticiones|Brico- Geek.com»,BlogBricoGeek.com.Accedido: 24deenerode2025.[Enlínea].Disponibleen: https://shorturl.at/C5MF2 [7]B.R.PilaAcosta,«Construccióndeunrobot desumoconelkitlegoMINDSTORMShomeev3 considerandolasreglasdelacompetenciaROBOT GAMESZEROLATITUD ® .»,2021. [8]P.J.RivadeneiraUsiña,«Diseñoeimplementación derobotsdecompetencia:diseñoeimplementación delrobotdecompetenciacategoríaminisumo.», bachelorThesis,Quito:EPN,2022.,2022.Acce- dido:24deenerode2025.[Enlínea].Disponible en:https://shorturl.at/nFawI [9]J.FloresMarínyS.GonzálezCastillo,«Compe- tenciasSTEMdemayordemandaparaafrontarlos retosdelaIndustria4.0.Revisiónbibliográficapara AméricaLatinayCostaRica:STEMskillsingrea- testdemandtofacethechallengesofIndustry 4.0.BibliographicreviewforLatinAmericaand CostaRica», LatamRev.Latinoam.Cienc.Soc. Humanidades ,vol.5,n. o 4,p.21,2024. [10]RevistaUNIR,«EducaciónSTEM:¿Enquécon- sisteycuálessuenfoque?»,UniversidadVirtual.| UNIREcuador-MaestríasyGradosvirtuales.Ac- cedido:24deenerode2025.[Enlínea].Disponible en:https://tinyurl.com/rny5p8hb [11]MinnaLearn,«Introducciónalarobóticayla automatización»,Introducciónalarobóticayla automatización.Accedido:24deenerode2025.[En línea].Disponibleen:https://tinyurl.com/mw5d8sta