Olimpiadi di Robotica 2016

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1        Prima bozza progettuale

La Figura 1 rappresenta la prima bozza progettuale da cui si è tratto spunto per realizzare il robot 4WD denominato RoPoh (nel seguito semplicemente RoPoh).

 

Figura 1 – RoPoh: Prima bozza

Il focus principale del progetto sarà orientato allo sviluppo di componenti SW in grado di creare e fare evolvere iterativamente una piattaforma altamente flessibile ed espandibile per usi didattici-laboratoriali.

Si è scelto dunque di concentrare lo sviluppo sulla parte SW e – per quanto possibile – massimizzare l’acquisto di componenti commerciali (COTS) per le parti meccaniche ed elettroniche.

La Figura 2 schematizza in una mappa mentale i singoli sottosistemi di cui RoPoh si comporrà.

 

Figura 2 – RoPoh: Prima bozza

Tali sottosistemi vengono di seguito brevemente descritti.

2        Parte meccanica

Per avviare lo sviluppo di RoPoh, dopo qualche ricerca e una analisi costo/prestazioni si è scelto di partire dal kit:

http://www.rfelettronica.com/store/kit-4wd-wifi-cross-country-off-road-robot-smart-car-per-arduino-raspberry-pi.html

Nel telaio - realizzato in alluminio – troveranno alloggio 4 motori indipendenti, uno per ciascuna ruota.

Le principali specifiche del kit si desumono dal link riportato.

All’internno dello chassis del telaio verranno montati dei supporti in plastica opportunamente sagomati in modo da fungere da supporto alla parte HW (processore, scheda motori, eventuali shields e sensori).

Al di fuori dello chassis verrà predisposto un supporto per la telecamera che consentirà un movimento pan/tilt della stessa.

3        HW

Come scheda di processing principale si è pensato di utilizzare una Raspberry PI II le cui specifiche sono facilmente reperibili in rete. P.e al seguente link:

http://hardware.hdblog.it/2015/02/02/raspberry-pi-2-prezzo-specifiche/

Come sistema di alimentazione si useranno alcuni PowerBank di buona qualità.

Normalmente usati per ricaricare cellulari e tablet, hanno una tensione di uscita di 5V stabilizzata e sono immediatamente utilizzabili senza alcuna necessità di realizzare circuiti elettronici ad-hoc.

4        SW

Come si è detto, il focus principale del progetto sarà orientato allo sviluppo di componenti SW in grado di creare e fare evolvere iterativamente una piattaforma altamente flessibile.

Per questo è prevista l’installazione di vari framework e tool “open source” per aumentare le possibilità della piattaforma didattica.

Fra i componenti SW che vale la pena citare ci sono ALMENO i seguenti:

·       Utilizzo d “clientless remote desktop gateway” Guacamole (http://guac-dev.org/) per accedere a ropoh in maniera clientless.  Grazie a Guacamole sarà possibile controllare e gestire tutte le funzionalità di RoPoh da qualsiasi piattaforma (e-glasses compresi) per la quale è disponibile un browser (Windows, Mac, Android, IOS, etc).

·       Interfaccia scritta in QT C++ (http://www.qt.io/) per visualizzare stream video, comandare movimenti etc.

·       Utilizzo di OpenCV (http://opencv.org/) per calibrare un colore per la ricerca e riconoscere Colori.

·       Versione di Snap! (ex BYOB => http://snap.berkeley.edu/init/) – ambiente di sviluppo didattico visuale (simile a Scratch => https://scratch.mit.edu/) appositamente sviluppata per consentire una programmazione “didattica” del sistema.

·       Etc

5        Possibili task

Grazie alla compatibilità con l’ambiente di sviluppo “Snap!”, RoPoh è estremamente facile da programmare.

Si prevede lo sviluppo di più di una demo afferenti almeno alle tematiche:

  • Danza
  • Esplorazione

Per la tematica “Esplorazione” - grazie all’impiego della libreria “OpenCV” e allo sviluppo “ad-hoc” di opportuni blocchi “Snap”- RoPoh sarà in grado di seguire un percorso programmato alla ricerca di un “marker” colorato.  

 


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