Robot Beginner KIT V2: costruiamo il nostro Robot!

La tecnologia presente sul mercato ci permette di realizzare un Robot con strumenti decisamente alla portata di tutti. Il kit Robot Beginner KIT V2 permette di realizzare il proprio Robot combinando una serie di moduli, in particolare l'Arduino UNO Rev 3 e il corrispondente Shield per il controllo motore. Particolarmente interessante è l'impiego del modulo agli ultrasuoni con esempi di codice sketch per controllare i movimenti del robot. Attraverso istruzioni molto dettagliate è possibile montare, programmare e collaudare il Robot, scoprendo nello stesso tempo la scienza della robotica in maniera del tutto semplice. Il kit viene montato in un tempo ragionevole dell'ordine della ventina di minuti come indicato nella guida.

Introduzione

La robotica è una delle principali tecnologie con un mercato in forte espansione. Gli analisti stimano crescite importanti per i robot sia nel settore industriale sia in quello privato. I robot del futuro forse saranno quelli dotati di un'intelligenza artificiale da sostituire l'uomo nelle operazioni di notevole difficoltà, in particolare nel settore della medicina e nelle microcostruzioni. Il kit che andiamo a descrivere in questo articolo si presta con un semplice approccio a realizzare un robot, con la possibilità di renderlo tecnologicamente importante con l'aggiunta di ulteriori moduli, grazie anche alla flessibilità di riprogrammazione della scheda Arduino. Seguendo le istruzioni disponibili al seguente link è veramente possibile mettere a punto un Robot che segua le indicazioni del progettista. La facilità di programmazione di Arduino, con esempi di sketch contenuti nel kit, e la duttilità del robot, permettono di eseguire i più svariati comandi grazie anche alla tecnologia acustica del sensore agli ultrasuoni.

Caratteristiche

L'elemento portante di tutto il kit è l'Arduino Uno Rev3. Il modulo è basato su un microcontrollore ATmega328 con 14 pin digitali di ingresso / uscita (di cui 6 possono essere utilizzati come uscite PWM), 6 ingressi analogici, un oscillatore a cristallo a 16 MHz, una connessione USB, un jack di alimentazione, un header ICSP e un pulsante di reset. La scheda Uno si differenzia da tutte le schede precedenti per il fatto che non usa il chip driver USB-seriale FTDI (Figura 1).

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Figura 1: Arduino Uno Rev3

Come in tutti i Robot, i motori costituiscono ovviamente un elemento essenziale. La scheda 2A Motor shield permette di gestire i motori per un massimo di corrente pari a 2 A. Il funzionamento si basa essenzialmente sull'integrato L298P: un driver bridge dual full designato per la gestione dei motori DC e stepper (Figura 2) attraverso segnali TTL.

Figura 2: Lo shield Arduino per la gestione dei motori

Figura 2: Lo shield Arduino per la gestione dei motori

Il modulo Ultrasuoni HC - SR04 (Figura 3) si basa sul principio fisico degli ultrasuoni, ovvero il rimbalzo dell'onda sull'ostacolo che tornando indietro segnala al robot, opportunamente programmando, il pericolo derivante dalla presenza di un oggetto. Estremamente utile anche per determinare la distanza tra i vari ostacoli (Figura 4). Il modulo ha un range di rilevazione di 2cm - 400cm di distanza dall'oggetto, con un'alta precisione di rilevamento fino a 0,3 centimetri.

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Figura 3: Caratteristiche elettriche del modulo Ultrasuoni

 

Figura 4: Modulo Ultrasuoni HC-SR04

Figura 4: Modulo Ultrasuoni HC-SR04

Oltre a questi moduli, vi è tutta una serie di parti meccaniche per il montaggio dello chassis. Il telaio in acrilico con fori per l'alloggiamento dei sensori, regolatori vari e LED per gli effetti luce. Il kit è anche dotato di jumper per rendere molto semplice la connessione. Le rigide connessioni rendono oltretutto il robot solido senza preoccuparsi della parte elettrica relativamente ai collegamenti (Figura 5).

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Figura 5: DAGU Magician Chassis

Il DAGU - Magician Chassis è dotato di due motoriduttori con ruote da 65mm e una caster posteriore.  Comprende tutti i componenti necessari per assemblare il telaio e un porta-batteria 4xAA con terminazione jack.  Alcune caratteristiche dello DAGU - Magician Chassis sono le seguenti:

  • Max Motor Voltage: 6VDC
  • No Load Speed: 90±10rpm
  • No Load Current:190mA(max.250mA)
  • Torque: 800gf.cm
  • Stall Current: ~1A

Seguendo le istruzioni che vengono messe a disposizione, non risulterà difficile installare e montare il robot. Nella figura 6 un esempio del robot montato con tutti gli accessori, in primo piano è visibile il modulo ultrasuoni con la coppia Arduino Uno-Shield Motore.

Figura 6: Il Robot con tutti gli accessori montati

Figura 6: Il Robot con tutti gli accessori montati

Il linguaggio di programmazione di Arduino permette di programmare il robot in maniera semplice. Trattandosi di un firmware, qualsiasi applicazione divertente o professionale è ammissibile per far lavorare il robot nelle migliori condizioni. Dopo l'installazione dei vari driver per Arduino è possibile scaricare ed installare lo sketch che viene fornito in dotazione. Nulla vieta di modificarlo per adattarlo alle varie situazioni. Nel video 1 una dimostrazione del funzionamento del Robot KIT V2.

Video 1: Dimostrazione del Robot Beginner KIT V2

Considerazioni e conclusioni

L'assemblaggio del kit è molto semplice ma soprattutto ben documentato. Non si necessita di alcun saldatore e collanti vari, lo chassis è stato designato per offrire un adattamento personalizzato grazie ai numerosi fori che ne permettono un montaggio a seconda delle necessità. La programmazione si basa su Arduino, i codici di esempio permettono di gestire facilmente e in un primo approccio i movimenti del robot. Partendo da un codice semplice si potrà realizzare qualcosa di molto importante "giocando" con il codice Arduino. Nello stesso tempo si presta molto alla didattica per tutti coloro che vogliono imparare il mondo della robotica. La flessibilità di Arduino permette inoltre di implementare moduli per un controllo professionale del robot con la gestione dei comandi vocali, altoparlanti per far "parlare" il robot, effetti di luce e altro ancora.

Il Robot Beginner KIT V2 è disponibile a catalogo ROBOT DOMESTICI.

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3 Commenti

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 8 aprile 2016
  2. adrirobot 12 aprile 2016
    • Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 15 aprile 2016

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