Roamer, il piccolo robot che si ricarica da solo

Il piccolo robot Roamer è un'intelligente dimostrazione di come, anche solo con l'utilizzo di materiali e componenti semplici e facilmente reperibili a basso costo, si possano implementare soluzioni per creare robot che non rimangono mai senza energia. Roamer è un piccolo robot mobile in grado di ricaricarsi da solo.

I piccoli robot stimolano la creatività di makers, studenti e appassionati di elettronica

Per tutti gli appassionati di robotica ed elettronica e, in particolare, per i makers, i piccoli robot mobili sono molto divertenti e da sempre appassionano persone appartenenti ad ogni fascia di età. Ma non sono soltanto uno strumento di puro divertimento. I piccoli robot vengono spesso considerati uno strumento importantissimo anche per la didattica e l'insegnamento delle basi dell'elettronica e dei componenti elettronici, poiché permettono di apprendere divertendosi e stimolando la creatività degli studenti.

E' solo un problema di energia

I piccoli robot sono dispositivi veloci, molto divertenti da utilizzare e, spesso, possono anche ricaricarsi autonomamente. Uno dei problemi che molti robot presentano è, infatti, la gestione dell'autonomia, poiché le batterie tendono a scaricarsi rapidamente quando i motori che alimentano i piccoli robot fornendo loro la potenza motrice, continuano a girare per lungo tempo in modo continuo. La durata della batteria e il tempo di ricarica sono le più importanti sfide per poter ottimizzare l'utilizzo dei robot. Per risolvere questo problema, Mike Rigsby ha ideato un piccolo robot che ha la capacità di non rimanere mai senza energia. Il robot di Rigsby, chiamato Roamer, parte da una stazione di ricarica sulla quale impostiamo inizialmente la posizione del robot, composta da una grande piastra metallica a pavimento energizzata e da un piccolo binario a urto energizzato. Il robot contiene una molla posta al di sotto della sua base, che è a contatto con la piastra metallica a pavimento, mentre la sua piastra anteriore è a contatto con il paraurti che tocca il binario. Quando i due componenti si incontrano, il circuito è completato e il piccolo robot può determinare se è necessario effettuare una ricarica. Se Roamer entra in contatto con il paraurti, spegne i motori e valuta la tensione tra il paraurti e la molla. Roamer è un robot senza interruttori, alimentato a condensatore e può muoversi per più di 30 minuti tra una carica e l'altra. La piastra del pavimento e la barra di urto sono alimentate da un alimentatore da banco impostato a 9 volt DC con corrente limitata a 0,8 A. Se la tensione supera i 2 V ed è inferiore a 8,5 V, il robot aspetta che la tensione salga a 8,5 V, quindi fa marcia indietro e si avvia, a meno che non sia buio nella stanza.

Il piccolo robot Roamer in grado di ricaricarsi autonomamente

Arduino Uno, il cervello di Roamer

Il robot integra al suo interno la scheda a microcontrollore Arduino Uno che è accoppiata ad una motor shield che aziona entrambi i servomotori continui per dare movimento in direzione avanti e indietro, e per girare da un lato all'altro. E' presente anche una fotoresistenza sulla parte superiore del robot, che viene utilizzata per rilevare se la stanza è buia o illuminata. Il piccolo robot integra anche altri componenti: servomotori, convertitore boost, condensatori, resistori, una breadboard, cavi jumper per i collegamenti. Il principio logico del funzionamento del robot prevede che se l'ambiente è abbastanza luminoso, il rover inizierà il suo normale schema di movimento seguendo direzioni casuali fino a quando non avrà bisogno di ricaricare le batterie, mentre in una stanza buia il piccolo robot continuerà a "dormire" fino a quando non tornerà nuovamente la luce.

Di seguito un video in timelapse sul funzionamento del piccolo robot Roamer.