Come costruire un robot fai da te

Oggi è possibile trovare su Internet molte guide complete per costruire il primo robot da zero, per una spesa di circa 100 euro se non addirittura inferiore. E certamente il proprio primo robot non si dimentica, soprattutto se lo avete costruito da zero. Ma come realizzare un robot fai-da-te?

Piuttosto che discutere in dettaglio la costruzione, vogliamo qui introdurvi alle strade che potete percorrere, e che vi apriranno le porte di un mondo divertente e affascinante. Aziende come la Lego offrono kit poco costosi di robotica prefabbricati e rivolti ai bambini ed agli educatori, ma si otterrà una maggiore flessibilità, nel lungo periodo, imparando a costruire un vero e proprio robot fai da te, con tanto di circuiti elettronici, servomotori e software personalizzato.

Non è mai stato più conveniente o più facile mettere insieme i pezzi di un robot acquistando un kit, e il risultato dei vostri sforzi sarà notevolmente superiore a quello possibile anche solo cinque anni fa. Meglio di tutte le alternative in vendita, la costruzione di un robot personalizzato offre qualcosa che è sempre più raro nel mondo dell’elettronica: l’opportunità di creare un movimento di hobbistica, una macchina per lavorare con le mani nude in modo creativo.

Un qualsiasi robot utilizza un cervello computerizzato in miniatura, ad es. per muoversi sul pavimento, e per memorizzare gli ostacoli vicini. Nel caso di un robot cosiddetto “itinerante”, se l’automa (delicatamente) colpisce qualcosa o qualcuno, può emettere un’espressione di scusa e rimettersi in cammino in una nuova direzione. Un esempio parziale di ciò è rappresentato dal robot aspirapolvere Roomba, che si auto-guida ed è sul mercato già da molti anni.

Potete progettare un robot per funzionare con quasi ogni telecomando universale, in modo da comandare manualmente il robot per arrestarlo, avviarlo, e girarlo. All’inizio, conviene mantenere ad un livello ragionevole l’ambizione. In questo modo la costruzione dovrebbe richiedere un numero ragionevole di ore e non necessita l’uso di attrezzi speciali oltre a un saldatore.

Al centro di moltissimi robot fai-da-te vi è un microcontroller Arduino che costa pochi euro se comprato direttamente sul mercato cinese, ed è abbastanza piccolo da poter essere alimentato da una batteria da 9 volt. Il microcontrollore funziona come un piccolo computer programmabile che esegue un software per svolgere funzioni reali nel mondo reale. I programmi già fatti o scritti e/o modificati da voi dicono al microcontrollore – e quindi al robot – che cosa deve fare.

Si utilizza un normale computer per creare delle righe di codice, ovvero degli script stand-alone – i cosiddetti “sketch” – che vengono poi caricati tramite il cavo USB nella memoria del microcontrollore. Gli sketch possono fare cose come azionare dei motori o monitorare lo stato di interruttori e di sensori di ogni tipo, usati spesso come occhi, orecchi e tatto del robot.

In genere si usa il microcontrollore Arduino perché è stato progettato specificamente per i progetti fai da te, e perché è open-source, il che significa che i suoi disegni hardware e software sono aperti per la modifica e privi di costi di licenza. Dal momento che abbassa la barriera di ingresso nella robotica praticamente in tutti i sensi, dal costo alla difficoltà, Arduino sta diventando una sorta di superstar nel mondo dei costruttori di robot principianti e non.

Il software di base per la programmazione del microcontrollore è scaricabile dal sito ufficiale di Arduino, è gratuito ed è relativamente facile da usare, perché è stato progettato non solo con i programmatori in mente. Funziona su PC e Mac e include strumenti intuitivi che consentono ai costruttori di robot di scaricare e installare programmi già pronti. La vivace comunità di utenti Arduino ha anche progettato applicazioni grafiche, software e di design super-semplici.

Questi software facilitano la curva di apprendimento non solo per Arduino, ma per la programmazione di base in generale. La scheda Arduino viene collegata all’hardware del robot attraverso una breadboard, che rende facile cablare tutto rapidamente e permette le connessioni al volo, senza necessità di saldature. Si tratta di una sorta di centralino per i servomotori, i sensori, gli interruttori, e il processore del robot. Se dunque Arduino è il cervello del robot, questo è il suo sistema nervoso.



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