Panoramica del progetto
Il progetto permette di sperimentare i concetti alla base della prototipazione, affrontando i principali problemi che un neofita si trova davanti quando vuole costruire un robot partendo da zero. L’obiettivo di questo percorso è la realizzazione del prototipo di un robot, ideato durante la pandemia, per il controllo automatico delle regole Anti-Covid per l’accesso agli esercizi commerciali (misura della temperatura, conteggio dei clienti in ingresso ed in uscita, erogazione di igienizzante per le mani, sanificazione ultravioletta dei piedi).
Il progetto si sviluppa su tre filoni tematici sempre presenti sia nella prototipazione di sistemi semplici che di sistemi complessi:
• la parte Elettrotecnica/Elettronica per sviluppare il robot.
• la modellazione della parte meccanica nel suo insieme.
• la creazione dell’algoritmo e del programma di controllo.
L’elettronica del Robot Anti-Covid
Quest’area tematica riguarda lo sviluppo della parte Elettronica necessaria per realizzare il robot. La scheda Arduino, che interagisce con tutte le altre componenti elettroniche che costituiscono il circuito del sistema, in questa fase viene considerata come una black box, un componente a cui collegare ingressi e uscite, senza affrontare la sua programmazione.
Gli step fondamentali per la realizzazione dell’Elettronica del robot affrontano:
- I requisiti del sistema
- I tipi di sensori disponibili
- La scelta dei sensori per il sistema
- I tipi di attuatori disponibili
- La scelta degli attuatori per il sistema
- La distribuzione delle tensioni
- La creazione di uno schema elettrico
- La creazione dello schema elettrico del sistema
- I sistemi di interfaccia
La modellazione 3D della Meccanica del Robot Anti-Covid
Quest’area tematica riguarda lo sviluppo delle componenti meccaniche (supporti per sensori ed attuatori, staffe di fissaggio varie, box esterni) necessarie per realizzare il robot. Tale fase risulta fondamentale per il passaggio da una prototipazione simulata ad un prototipo reale di un sistema complesso.
I passaggi fondamentali per passare da un oggetto tridimensionale virtuale ad un oggetto fisico affrontano i seguenti temi:
- I requisiti della parte meccanica del sistema
- Legame tra la prototipazione rapida e la modellazione 3D
- La creazione dei supporti per i sensori
- La creazione dei supporti per gli attuatori
- La modifica di un modello esistente
- La configurazione della Stampa 3D
Programmazione del comportamento del Robot Anti-Covid
Quest’area tematica riguarda lo sviluppo dell’algoritmo e del programma di controllo necessari per far funzionare il robot Anti-Covid. Tutti i componenti elettronici che costituiscono il circuito del sistema e che interagiscono con la scheda Arduino in questa fase sono trattati come black box, concentrandosi sulla programmazione necessaria a farli funzionare.
I passaggi fondamentali per definire il comportamento del robot affrontano i seguenti temi:
- I requisiti del sistema di controllo
- Gli algoritmi
- L’interfacciamento di sensori
- Il pilotaggio degli attuatori
- Il conteggio di ingressi e uscite
- Il problema del rilevamento a distanza
- La comunicazione verso l’esterno
- L’automa a stati finiti del robot
- La gestione degli allarmi
La road map del progetto
Il progetto è stato pensato con una filosofia open source quindi verrà rilasciato con licenza CC BY-NC-SA (Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo). Nell’attesa di poter pubblicare i vari file del progetto, chi è interessato ad approfondire può consultare la presentazione che trova in basso, accessibile cliccando sull’immagine
Workshop Come prende vita un robot