WallPi: quando LEGO incontra Raspberry Pi

LEGO è sicuramente uno dei marchi più noti al mondo. Tra le numerose serie prodotte dalla casa danese, una che suscita particolare interesse tra gli hobbisti è LEGO Technic, che consente di realizzare piccoli veicoli in plastica. C’è poi un altro marchio che piace tanto a noi, ovvero Raspberry Pi. Ma cosa succede quando si mettono insieme le enormi potenzialità di queste due realtà? Una delle infinite risposte possibili è WallPi, un veicolo cingolato dotato di webcam e controllabile over IP.

Introduzione

Quando si acquista un kit LEGO Technic, il gioco consiste nell’assemblare un veicolo seguendo un libretto di istruzioni che descrive l’esatta sequenza di step partendo da una collezione di pezzi elementari, dai semplici mattoncini alle meccaniche e agli snodi, tutto rigorosamente in plastica. Una volta che il veicolo è stato assemblato, il gioco prosegue apportando modifiche al modello di base realizzato in maniera del tutto libera, eliminando alcune parti del veicolo che ci interessano meno e assemblandone di nuove. I veicoli sono poi spesso associati a kit di estensione che includono specifici motorini, di vario tipo e formato, che consentono di movimentare la struttura meccanica assemblata. Per la realizzazione di WallPi è stato scelto il kit 42038, mostrato in Figura 1, sulla base di raffinatissime considerazioni di alta ingegneria: il case del Raspberry Pi si adattava perfettamente, per forma e dimensioni, al suo vagone posteriore!

Manuale del kit LEGO Techinc 42038.

Figura 1: manuale del kit LEGO Techinc 42038. Il modello rappresentato, detto "Arctic Truck", è stato il punto di partenza per la realizzazione di WallPi.

Il modello finale di WallPi, mostrato in copertina, è evidentemente una semplificazione del veicolo di partenza: mentre sono stati mantenuti, seppure con qualche modifica, il vagone posteriore e la cabina di controllo, la struttura dei cingolati è stata semplificata ai minimi termini e resa rigida (nel senso che non è più possibile sterzare), molti dettagli puramente estetici, così come tutta la parte di trasmissione, sono stati rimossi per riciclarne i componenti o anche solo per alleggerire la struttura. Nel modello finale di WallPi, i cingolati vengono movimentati a partire dalle ruote anteriori cui sono direttamente applicati i due motorini DC, particolarmente evidenti in Figure 2 e 3: la rotazione del veicolo su sé stesso viene quindi ottenuta movimentando in senso opposto i due cingolati. Nella parte alta del veicolo, nella stessa Figura, è poi riconoscibile una struttura realizzata con lo scopo di consentire una ampia movimentazione verticale (tilt) della webcam: il servomotore è ben fissato al veicolo e i suoi terminali di controllo sono anch’essi, come quelli dei motori DC, riportati su un circuito controllato da Raspberry Pi.

Modello finale di WallPi, vista frontale.

Figura 2: modello finale di WallPi, vista frontale. I motorini, riconoscibili in basso, sono applicati direttamente alle ruote anteriori del cingolato.

 

Modello finale di WallPi, vista laterale.

Figura 3: modello finale di WallPi, vista laterale. Il servomotore, riconoscibile in alto, è dedicato al tilt di una struttura meccanica solidale alla webcam.

Elenco dei componenti

A questo punto, facciamo un elenco dei principali componenti, di qualunque natura, che sono stati necessari alla realizzazione di WallPi:

- LEGO 42038 – Arctic Truck;
- LEGO 88003 – Power Functions L-Motor (2x);
- LEGO 88004 – Power Functions Servo Motor;
- LEGO 8886 – Power Functions Extension Wire (2x);
- Raspberry Pi 2 Starter Kit (comprensivo di case e WiFi dongle, O.S. Raspbian Jessie);
- Webcam Logitech C170;
- USB Power Bank;
- Portabatterie per 8 Stilo AA;
- Breadboard a 300 fori;
- STMicroelectronics L298 - Dual Full Bridge Driver;
- Vishay Siliconix DG419 – Precision CMOS Analog Switches.

Come si può evincere facilmente, anche soltanto guardando i costi dei componenti LEGO, WallPi non è propriamente un campione di economia: con cifre paragonabili o addirittura più basse sono già disponibili sul [...]

ATTENZIONE: quello che hai appena letto è solo un estratto, l'Articolo Tecnico completo è composto da ben 4581 parole ed è riservato agli abbonati MAKER. Con l'Abbonamento avrai anche accesso a tutti gli altri Articoli Tecnici MAKER e potrai fare il download (PDF) dell'EOS-Book del mese. ABBONATI ORA, è semplice e sicuro.

Abbonati alle riviste di elettronica

4 Commenti

  1. Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 7 dicembre 2017
  2. Lorenzo Columbo 8 dicembre 2017
  3. Riccardo Ventrella Riccardo Ventrella 8 dicembre 2017

Scrivi un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *