Sviluppa le tue idee robotiche con RP6, il Robot programmabile

Il kit Robot RP6 è venduto già assemblato e si presta ad essere un punto di forza per il settore della robotica. Il cuore è un microcontrollore Atmega 32 (32 kB Flash, 2 kB SRAM) programmato con linguaggio C (Open Source Tools avr-gcc).  L'interfaccia USB in dotazione permette di riprogrammarlo in maniera semplice e veloce. L'hardware del robot è composto da sensori infrarossi, oltre a dei generatori tachimetrici per la misurazione della velocità. La piattaforma robotica prevede l'inserimento di schede di ampliamento opportunamente installate in modo simmetrico nella parte anteriore o posteriore della struttura.

Introduzione

Il robot RP6 è un sistema mobile a basso costo, progettato per i principianti così come per i più esperti. Attraverso il kit sarà possibile apprendere l'affascinante mondo della robotica, sviluppando applicativi sia a livello software sia hardware con l'implementazione di vari moduli e sensori, infatti il Robot RP6 offre numerose possibilità di espansione e può essere utilizzato come una piattaforma di sviluppo per una varietà di interessanti progetti elettronici. Il robot viene consegnato completamente montato.  In questo modo è adatto per tutti gli utenti che sono inesperti con la saldatura e vogliono concentrarsi sullo sviluppo software. Tuttavia, l'implementazione dei propri circuiti e l'aggiunta di moduli richiede una certa manualità (figura 1). Viene fornito con un manuale completo insieme con tanti esempi di programmi e una grande libreria di funzioni in linguaggio C, rendendolo così molto facile da programmare.

Figura 1: Il kit Robot: oltre al robot sono repsenti un cavo USB A->B, un cavo 10pin flat

Figura 1: Il kit Robot: oltre al robot sono presenti altri componenti tra cui un cavo USB A->B, un cavo 10pin flat e una board di sperimentazione

Caratteristiche

Il robot RP6 è alimentato a batterie, 6 ricaricabili di tipo AA, con un assorbimento di corrente di circa 500 mA (Tabella 1).  Il diagramma di figura 2 mostra uno schema semplificato dei componenti elettronici che compongono il robot. Il robot RP6 è l'evoluzione del grande successo C-Control RP5. RP6 riutilizza lo chassis del precedente e tutto il resto è una completa riprogettazione, con una nuova elettronica più veloce, un nuovo sistema di ingranaggi per la riduzione del rumore, una risoluzione dell'encoder (625 CPR) più alta (150x) per la regolazione della velocità e altre nuove caratteristiche come una interfaccia USB, un bus I²C e diverse piccole aree di espansione sulla scheda principale.

Categoria Robot in kit
Assorbimento di corrente ca. 500 mA
Alimentazione elettrica 6 batterie/ricaricabili AA
Modello Apparecchio già montato
Codice articolo produttore RP6 V2
Larghezza 128 mm
Altezza 50 mm
Lunghezza 172 mm

Tabella 1: Caratteristiche del Robot

Figura 2: Layout elettrico

Figura 2: Layout elettrico del Robot RP6

Un microcontrollore ATMEGA32 gestisce le operazioni del robot e combina un ricco set di istruzioni con 32 registri general purpose. Il dispositivo funziona a 8 MHz clocking, che consente una velocità di elaborazione di 8 milioni di istruzioni al secondo. Il circuito consentirebbe operazioni fino a 16 MHz di clock, ma usare l'opzione più lenta implica un notevole risparmio di energia. Il microcontrollore ATMEGA32 fornisce inoltre una serie di moduli hardware integrati per compiti speciali. Sono disponibili tre timer completamente indipendenti dal flusso del programma. Infatti, il microcontrollore può anche elaborare altri lavori in attesa di un livello di conteggio programmato.

Altri moduli del ATMEGA32 sono i seguenti:

  • L'interfaccia seriale (UART) per la comunicazione al PC attraverso l'USB.
  • Il modulo TWI (Two Wire Interface) che fornisce il bus I2C per i moduli di espansione.
  • Il modulo per la conversione A/D con 8 canali di ingresso per misurare tensioni con risoluzione di 10bit.
  • Interrupt Service Routine per la generazione e gestione degli interrupt.

Tra i sensori disponibili a bordo troviamo ACS ovvero Anti Collision System,  costituito da un circuito integrato ricevitore IR e due LED a infrarossi, situati nella parte anteriore del lato destro e sinistro del sensore. Il microcontrollore controlla direttamente l'IR-LED e ogni volta che gli impulsi IR sono riflessi da un oggetto e ricevuto indietro opportunamente misurato dal ricevitore IR, viene segnalato l'ostacolo al fine di iniziare una manovra di fuga. Il sistema di azionamento RP6 è costituito da due motori a corrente continua. I motori possono consumare una discreta quantità di energia e un microcontrollore non può servire direttamente tali correnti, per questo alcuni Mosfet sono implementati in una configurazione a ponte per soddisfare le richieste di corrente dei motori (Figura 3).

Figura 3: Gestione dei motori

Figura 3: Gestione dei motori in modalità H-bridge

La disposizione H-bridge è generalmente utilizzata in robotica e altre applicazioni per consentire ai motori in corrente continua di muoversi in avanti e indietro. Per determinare la velocità dei motori e quindi del robot, sono implementati degli encoder. L'alta risoluzione degli encoder permette di controllare in modo affidabile velocità piuttosto lente. La scheda madre dispone di quattro connettori di espansione. Due di questi sono etichettati "XBUS1" e "XBUS2" disposti simmetricamente sulla scheda principale (Figura 4). Il bus fornisce i pin per l'alimentazione, il bus I2C, un master reset e le linee di interrupt.

Figura 3: XBUS

Figura 4: XBUS

Conclusioni e considerazioni

Il Robot RP6 si presta ad essere un punto di forza per lo sviluppo di applicativi in ambito robotico. I connettori di espansione rendono molto flessibile la progettazione, con la possibilità di inserire moduli custom come un rilevatore GPS o moduli di comunicazione Wi-Fi / Bluetooth. Pensiamo alla ricezione dati da remoto sia sull'ambiente ma anche sul terreno, con una telecamera per fornire in real time la visione della posizione. In questo modo siamo in grado di guidare a distanza il robot attraverso ambienti pericolosi, per esempio in piccoli spazi dove gli esseri umani non possono andare. Inoltre possiamo affidare l'elaborazione delle immagini attraverso una semplice programmazione grazie all'implementazione delle funzioni che il robot RP6 mette a disposizione.

Il KIT ROBOT RP6 E' DISPONIBILE A CATALOGO CONRAD CON SPEDIZIONI 24 H

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 21 agosto 2016

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