Piattaforma universale per realizzare automi su ruote capaci di muoversi evitando o ldquo;puntandordquo; gli ostacoli mediante sensori ad infrarossi e di seguire tracciati fatti da linee scure su sfondo chiaro. Basata su Arduino, egrave; composta da un unico stampato che egrave; insieme telaio meccanico e circuito elettronico e che si presta a varie soluzioni di assemblaggio, grazie alla modularitagrave; e alla versatilitagrave; delle connessioni previste. Il circuito elettronico del robot per Ardusumo egrave; molto semplice: al centro si trova Arduino UNO, che puograve; essere eventualmente corredato di una o piugrave; shield; ad esso possono essere interfacciati quattro sensori ottici CNY70 (montati tre davanti ed uno indietro) e due radar ad infrarossi GP2D12 prodotti dalla Sharp. I sensori ottici sono puntati in basso e servono per seguire tracce segnate sul suolo, quindi percorsi nei labirinti, ma anche riconoscere quando il robot sta uscendo da un perimetro delimitato da una riga ben distinguibile; abbiamo deciso di metterne tre davanti e uno solo dietro percheacute; il movimento in avanti deve essere piugrave; vario di quello allrsquo;indietro.
I tre anteriori sono allineati, cosiccheacute; quello centrale puograve; seguire una traccia mentre quelli laterali permettono di rilevare se il robot sta uscendo a sinistra o a destra, quindi consentono al microcontrollore di rilevare il movimento e impartire i comandi per correggerlo. Lrsquo;unico sensore posteriore egrave; stato pensato per la competizione Ardusumo e serve a far percepire al microcontrollore quando il robot, spinto indietro dallrsquo;avversario, si approssima al bordo del ring; in questo caso il firmware prevede il comando di moto in avanti, per uscire dallrsquo;impasse. I due radar ad infrarossi sono invece puntati in avanti, leggermente inclinati lateralmente, e fanno da occhi, consentendo al robot di percepire gli ostacoli e aggirarli o, in base al firmware caricato, di andar loro incontro per ingaggiare un combattimento (questo egrave; tipico della competizione Ardusumo). Alla scheda Arduino sono collegati anche due LED, usati per illuminare la scena davanti al robot, un cicalino per dare gli avvisi acustici, ed un controller doppio per motori che serve a pilotare i due motoriduttori, ognuno dei quali comanda una ruota di trazione; le ruote sono poste sullo stesso asse virtuale e, variandone la velocitagrave;, il microcontrollore di Arduino fa ldquo;sterzarerdquo; il robot. Anteriormente, un supporto a sfera di tipo ldquo;ball-casterrdquo; fa da terza ruota e tiene in equilibrio il robot; un secondo ball-caster si trova dal lato opposto e contribuisce allrsquo;equilibrio. Servono due supporti percheacute; altrimenti, se ce ne fosse uno solo disposto anteriormente come una terza ruota (ossia realizzando una struttura a triciclo), il peso della batteria, che va montata posteriormente, farebbe sollevare il robot davanti.
La scatola di montaggio comprende tutti i componenti elettrici e meccanici, i sensori e la board Arduino UNO. Non sono comprese le batterie e il cavo USB. Le calotte sono scaricabili qui.
Puograve; essere di spugna, polistirolo, plastica ma anche, piugrave; semplicemente, ottenuta da un cartoncino o un foglio di plastica ritagliato e assemblato con dello scotch, quindi dipinto a piacere. Per facilitare il fissaggio della calotta, il circuito stampato prevede 6+6 cave rettangolari lungo la circonferenza e 2+2 nelle cavitagrave; che ospitano le ruote.
Tonzura (robot aggressivo) | Dokurobe | Boyack |
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Appena rileva un ostacolo lo attacca, nel senso che gli va addosso. | Combina strategie di attacco ad altre di aggiramento dellrsquo;ostacolo. | Egrave; invece piugrave; mansueto e potremmo considerarlo un robot su ruote che circola ed evita gli ostacoli, in quanto rilevando un oggetto lo aggira o torna indietro. |
ArduSumo egrave; una competizione tra robot che si comportano come i lottatori di Sumo, organizzata da DiScienza (www.discienza.org) e ispirata allrsquo;antico sport di lotta giapponese, dove due avversari si affrontano su un ring delimitato e dove vince quello che, applicando la migliore strategia che combina forza ed astuzia, riesce a spingere lrsquo;altro allrsquo;esterno del terreno di gara.
ArduSumo egrave; in realtagrave; un laboratorio didattico di robotica rivolto agli studenti delle scuole medie e di istruzione secondaria, sia in forma diretta che attraverso la partecipazione a manifestazioni ed eventi.
Il laboratorio propone ai partecipanti di realizzare robot lottatori (SumoRobot) basati su Arduino, capaci di muoversi rispettando le regole del Sumo. In questrsquo;ottica si inquadra la nostra piattaforma, che egrave; basata su Arduino e possiede lrsquo;hardware per realizzare un robot capace di funzionare autonomamente e partecipare a competizioni quali quelle previste dalla Robocup o come Ardusumo. Il SumoRobot egrave; lrsquo;automa lottatore per le competizioni di sumo che si tengono in tutto il mondo; la sua configurazione e le regole di combattimento sono di conseguenza.
Il SumoRobot, come i robot da Sumo di ldquo;categoriardquo;, egrave; costituito da un telaio montato su due ruote mosse indipendentemente da altrettanti motori comandati dal processore centrale; un terzo supporto a sfera garantisce lrsquo;equilibrio. Sul telaio sono poi montati il processore, i vari sensori di riconoscimento del terreno di gara e dellrsquo;avversario, e la batteria. Frontalmente egrave; presente una struttura atta a facilitare la spinta dellrsquo;avversario. La logica generale di funzionamento di un SumoRobot rispecchia il comportamento di un vero lottatore di Sumo: allrsquo;inizio i due concorrenti si dispongono uno di fronte allrsquo;altro al centro del ring e restano immobili in attesa del segnale dellrsquo;arbitro, che in questo caso segue un conteggio alla rovescia a partire da un segnale iniziale.
Poi inizia il combattimento reale, durante il quale ogni robot cerca lrsquo;avversario mediante i sensori sonar e allrsquo;infrarosso, muovendosi in modo da ispezionare la maggiore area possibile del terreno di gara. Durante questa azione egrave; vitale verificare di non uscire dal ring; allo scopo il SumoRobot deve riconoscere la corona circolare piugrave; chiara che delimita il bordo esterno del ring. Se identifica il bordo, lrsquo;elettronica del robot interviene sui motori in modo da rientrare, ma tenendo drsquo;occhio lrsquo;avversario. Una volta riconosciuta la presenza dellrsquo;avversario nel campo dei propri sensori, il robot attiva le strategie di avvicinamento prima e di attacco poi, ciascuna delle quali prevede una distribuzione ottimale della potenza dei motori e della gestione dei sensori; ciograve; percheacute; bisogna sempre stare attenti a non uscire dal ring mentre si attacca e si spinge lrsquo;avversario. La livrea del robot ha la sua importanza: colori scuri sono piugrave; difficili da individuare dai sensori allrsquo;infrarosso, mentre superfici riflettenti confondono i sensori sonar. Peso, bilanciamento e forma della sezione frontale facilitano la spinta dellrsquo;avversario o permettono al robot spinto di resistere meglio.
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