FLL FLL 27 MICHELIN ROBOT CUNEO

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1 FLL FLL 27 MICHELIN ROBOT CUNEO IL NOSTRO ROBOT: Modello: NXT MINDSTORM Capitolo 1: CAMPO DI GARA CALCOLI MATEMATICI utilizzati Per impostare i valori dei blocchi motore della nostra programmazione, abbiamo utilizzato, oltre alla strategia del PROGRAMMO-CONTROLLO-MODIFICO, la MATEMATICA! Alcuni componenti della nostra squadra non hanno ancora studiato a scuola le caratteristiche della circonferenza. La programmazione del robot per compiere le missioni sul campo di gara ne è stata una GRAN occasione di esperienze dirette in campo!! Abbiamo - Calcolato inizialmente la misura della circonferenza del pneumatico della ruota usando i dati che abbiamo trovato sul pneumatico stesso: 43.2 x 22 (43,2 mm è la misura del diametro della ruota completa). 4,3 cm x 3,14 = 13,5 cm - Calcolato il percorso da far fare al robot: in un primo tempo a spanne, sapendo che 1 mia spanna = 20 cm, poi misurando. - Divido la lunghezza del percorso per il valore della circonferenza della ruota. : 13,5 cm = - Abbiamo così trovato il numero delle rotazioni da fare e le abbiamo impostate nel blocco.

2 Missioni scelte Nome missione Punteggio Missione 1 CONDIZIONI MUTEVOLI 15 Missione 2 INGEGNERIA INVERSA 30/45 Missione 3 CALCIO/SPORT 30/60 Missione 4 COMPETIZIONE ROBOTICA 25/55 Missione 5 USARE I GIUSTI SENSI 40 Missione 6 MOTORE DI RICERCA 15/60 Missione 7 APERTURA DELLE PORTE 15 Missione 8 APPRENDISTATO 20/35 Missione 9 PIATTO BILANCIA/APPRENDIMENTO BASATO SUI PROGETTI 20/ PER ALTRO ANELLO Missione 1 CONDIZIONI MUTEVOLI Punteggio: 15 punti il Robot deve far ruotare la porta girevole/il tornello CALCOLI MATEMATICI utilizzati 60 cm : 13,5 cm = 4,4 ROTAZIONI agiscono i due motori B, C contemporaneamente 4,4 rotazioni corrispondono a 1584 gradi Dando avvio al robot abbiamo notato che non era perfettamente quanto volevamo, quindi abbiamo corretto la programmazione Perché? Il robot è programmato per fermarsi al temine delle 1584 rotazioni.

3 Il robot non si ferma immediatamente, ma continua per pochi gradi, causa la forza di inerzia. Se noi mettiamo in folle, il robot gradatamente si arresta, evitando brusche frenate, però non si ferma nel punto voluto, anzi procede oltre. Se noi mettiamo frena, il robot non dovrebbe più subire delle rotazioni involontarie delle ruote. Dalle nostre sperimentazioni abbiamo rilevato che era necessario inserire in certi punti del programma questo blocco: Il blocco RESETTA MOTORE serve per azzerare tutti i valori, per evitare di avere problematiche create dai dati in memoria che potrebbero generare errori. Missione 2 INGEGNERIA INVERSA Punteggio: 30/45 punti Il Robot raggiunge la missione senza seguire linee colorate. Abbiamo preferito utilizzare i calcoli matematici per impostare lo spostamento rettilineo per recuperare tempo: il robot si muove più velocemente che con l utilizzo dei sensori. Dopo aver preso il cesto torna in base direttamente. I membri della nostra squadra che sono addetti a comandare il robot, durante il prossimo percorso, monteranno i pezzi a disposizione in base seguendo il modello contenuto nel cestino. Missione 3 SPORT Punteggio: 30/60 punti il Robot va in zona di lancio (dietro la linea nera sottile), ruota su se stesso, solleva il braccio per lanciare la palla in porta, oltrepassando l ostacolo verde. Se la palla non esce dalla porta si ottiene un punteggio più elevato, se entra ed esce o non entra punteggi inferiori. Agiscono tre motori: B, C per muovere il robot; A per lanciare la palla

4 Missione 4 COMPETIZIONE ROBOTICA Punteggio: 40 punti Il Robot parte dalla base con il TELECOMANDO incastrato su due assi paralleli inseriti anteriormente nella struttura. Quando arriva dal braccio robotico, posiziona l inserto, torna indietro di pochi centimetri, si riavvicina, spinge la base mobile del braccio e, contemporaneamente, raccoglie il loop che cade e si infila in un asse inserito perpendicolarmente sulla struttura. Abbiamo rallentato il movimento del robot per poter meglio controllare il posizionamento del TELECOMANDO. Abbiamo utilizzato in questa parte di programma il blocco motore MOTOR (verde chiaro) per affinare la nostra programmazione. Inizialmente avevamo utilizzato il blocco MOVE. Abbiamo settato il nuovo blocco in modo da permettere la rampa di decelerazione. Inoltre, scegliendo l opzione SFRENATO, fa si che il braccio scende lentamente per forza del motore e poi continua per la forza di gravità. Missione 5 USARE I GIUSTI SENSI Punteggio: 40 punti Il Robot deve cercare e seguire la linea VERDE. Quando trova la linea NERA si ferma, resetta i motori, torna indietro di una rotazione paria a 154, lentamente abbassa il braccio, estrae il loop. Per l azione del braccio i CALCOLI MATEMATICI sono stati corretti per tentativi in quanto il braccio ha un certo peso ed è sufficiente dargli una piccola variazione di angolazione affinché lui cada, evitando il rischio di bloccare il programma perché il motore cerca di compiere rotazioni che però non riesce a fare. Abbiamo creato un NOSTRO BLOCCO, dove abbiamo salvato la successione dei blocchi per l utilizzo del sensore di colore. Quando successivamente è stato necessario riutilizzare questa parte di programma, abbiamo inserito semplicemente il blocco ed eventualmente lo riaprivamo per modificare il colore della linea da seguire.

5 Es. è diventato il My Block 1 Abbiamo anche utilizzato il blocco RESET per azzerare le rotazioni memorizzate involontariamente tenendo in mano il robot. Abbiamo utilizzato il blocco motore avanzato per poter meglio controllare la discesa del braccio: Missione 6 MOTORE DI RICERCA 15/60 punti Il Robot deve spingere la leva alla sinistra della missione, fa girare l indicatore dei colori, estrarre il loop del colore indicato. Svolgiamo questa missione in due tempi: il robot spinge la leva, torna in base. Il sensore di contatto, usato come pulsante, ci permette di mettere in attesa il robot, inserire nel rastrello il perno nella posizione esatta, far ripartire il robot. Segue poi la linea ROSSA; quando incontra la linea NERA si arresta, si abbassa il braccio ed estrae il loop del colore esatto. Abbiamo utilizzato il sensore di contatto come pulsante per non arrestare completamente il robot mentre giriamo il robot in base; il blocco reset permette di annullare tutti i gradi di rotazione dei 3 motori per evitare errori. Abbiamo anche creato il blocco personalizzato 2 per il sensore di colore (linea ROSSA)

6 Missione 7 APERTURE DELLE PORTE Punteggio: 15 punti Il Robot parte dalla base e procede in avanti per poter aprire la porta poi torna in base Missione 8 APPRENDISTATO Punteggio: 20/35 punti Il nostro modello rappresenta la nostra squadra: i personaggi i siamo noi ragazzi e ragazze che hanno e continueranno a lavorare insieme, il pneumatico il nostro sponsor MICHELIN Cuneo. I due mattoncini cilindrici verdi sono il simbolo del nostro modo di lavorare.. A TUTTO TONDO, non solo con i robot, ma anche con app dell Ipad, con software di grafica, condividendo con l altra squadra di Cuneo, la MERLO ROBOTEAM gioie, momenti di stress, di difficoltà, di gioco, di scoperta, di approfondimenti Sono verde chiaro perchè amiamo anche la natura, divertirci, ridere e scherzare. Rappresentano la nostra sede, condivisa con altre associazioni. L arco rappresenta non solo l UNIONE tra di noi componenti la squadra e con tutto lo SQUA-DRONE CUNEO!!! Ci ricordano anche le altalene che sono un punto di forza, di gioia, per tutto il nostro gruppo CUNEO!!! Missione 9 APPRENDIMENTO BASATO SUI PROGETTI dovremmo arrivare a 60 punti Punteggio: 20/90; noi Nella programmazione della missione APPRENDIMENTO BASATO SU PROGETTI utilizziamo il sensore di colore per arrestare il robot quando vede la linea rossa; successivamente riprende a muoversi ma rallentato, si abbassa il braccio mosso dal motore A in corso di frenatura. Infine il robot torna in base.

7 Per esperienza non abbiamo fatto un unico programma, ma ogni start compiamo due o tre missioni, in modo che se il robot non riuscisse a completare quanto progettato, non occorre far ripartire tutto il programma e, quindi, rischiare di perdere tempo prezioso. Nel programma abbiamo aggiunto dei commenti utilizzati come promemoria per noi durante le varie fasi di programmazione e di spiegazione per chi prende visione dei nostri file. Missioni da svolgere ad ogni start: 1. Condizioni mutevoli, svolta a sinistra poi a destra, raggiunge il cestino (ingegneria inversa), gira su se stesso, si avvia verso il bordo del tavolo, svolta verso la base, raccoglie loop giallo, torna in base. I componenti la squadra in base prepareranno le costruzioni uguali al modello mentre il robot riparte per il secondo itinerario. 2. Sport/calcio, competizione robotica, segue la linea verde (sensore di colore) e raggiunge usare i giusti sensi, torna in base. 3. Segue la linea rossa (sensore di colore), motore di ricerca (spinge la leva), torna in base, pausa (sensore di contatto), adattamento dell utensile nella posizione idonea per prelevare il loop del colore desiderato; avvio (con sensore di contatto e blocco reset del motore), ricerca della linea rossa e stop alla linea nera (sensore di contatto), abbassa il braccio e preleva il loop, torna in base. 4. Apre la porta, torna in base, vengono caricati i loop raccolti dalle altre missioni, posa i loop raccolti sul piatto della bilancia e deposita la costruzione per svolgere la missione apprendistato, torna in base. Capitolo 2: Progettazione meccanica I componenti della squadra hanno ricercato in rete informazioni sulle caratteristiche migliori per un robot da competizione per la FLL su YouTube e nei siti dei coach americani. Veniva consigliato un robot particolarmente compatto, con 3 motori affiancati per equilibrare e governare meglio il centro del robot (baricentro). Ne sono stati costruiti due uguali per i due gruppi della squadra. In questo modo abbiamo potuto sperimentare missioni diverse contemporaneamente. In un secondo momento abbiamo apportato migliorie a uno dei due modelli, adattando la struttura di base alle esigenze delle missioni; abbiamo costruito gli attrezzi idonei ed intercambiabili, fino ad arrivare ad un unico robot (usato poi per la gara). Descrizione della struttura tecniche (meccanizzazione, facilità di riparazione, modificabilità) L a struttura del telaio non viene modificata durante la competizione. Struttura compatta, costruita tutta intorno ai motori. Parallelamente ai motori è sistemato il Brick. 1 sensore di contatto 2 sensori di colore 3 motori, 2 ruote gommate anteriori, 2 pezzi convessi utilizzati come pattini posteriori per far scivolare meglio il robot e mantenere l aderenza al campo.

8 La struttura meccanica del braccio è formata da ruote dentate messe in verticale per poter alzare l innesto del braccio rispetto al motore che lo comanda 1 maniglia per trasportare il robot. Quando spostavamo il robot dal campo alla scrivania per inviare il programma ci era molto utile! Inoltre serve anche da appoggio per il braccio/cesto per la palla. Vengono inseriti di volta in volta gli utensili necessari a svolgere le missioni. I cavi di collegamento tra brick, motori e sensori sono tutti ben intrecciati e fissati alla struttura per non intralciare il movimento del robot. Un attrezzo viene utilizzato per le missioni PORTA, APPRENDISTATO e APPRENDIMENTO BASATO SU PROGETTI: il robot parte dalla base, apre la porta, torna in base; viene apportata una piccola modifica all utensile per caricare i loop raccolti. Li trasporta e li fa scivolare sull asta della missione. Inoltre permette di portare nella postazione richiesta la costruzione APPRENDISTATO. Abbiamo progettato questo utensile per prelevare il cesto della missione INGEGNERIA INVERSA Un altro accessorio del braccio posto anteriormente al robot permette di prelevare il loop voluto nella missione MOTORE DI RICERCA: due perni possono essere inseriti in posizione diversa a seconda del loop da prelevare. I perni sono a disposizione nella struttura del robot. Lo stesso attrezzo per il lancio della palla (missione SPORT) viene utilizzato per prendere il loop della missione USARE I GIUSTI SENSI.

9 Vista la posizione bassa del motore del braccio abbiamo costruito un rinvio fatto di ingranaggi per alzare la posizione di innesto del braccio. Nella costruzione è stato previsto un accesso comodo al blocco batteria (migliore rendimento rispetto a classiche batterie ricaricabili): la piena carica del blocco batterie è di fondamentale importanza perché condiziona le azioni del robot. Capitolo 3: Programmazione Dovendo ripetere una serie di movimenti e comportamenti più volte simili per compiere missioni diverse, abbiamo creato un NOSTRO BLOCCO, dove abbiamo salvato la successione dei blocchi. Es. è diventato il My Block 1 Con il robot collegato al PC abbiamo controllato in basso a sinistra sulla scrivania del software i gradi di rotazione della ruota mentre la facevamo girare per renderci conto come il programma memorizza dati che a volte vanno a condizionare la restante parte del programma.

10 Abbiamo così utilizzato il tasto RESET Capitolo 4: Scelte strategiche, tecniche e innovative STRATEGIE SCELTE PER LE MISSIONI: - Cercare passaggi più agevoli per far muovere il robot. - Svolgere missioni con punteggi più alti, valutando costi e benefici: evitare un percorso troppo lungo per non perdere secondi preziosi, preferendo missioni più difficili però prossime alla base. - utilizzare i sensori di colori per avere una maggior precisione nel movimento. DIFFICOLTA INCONTRATE: - Utilizzando I SENSORI DI COLORE abbiamo seguito a volte il bordo esterno destro o quello sinistro della linea colorata. Ci ha creato però disagio e perdita di secondi preziosi lo scodare del robot. Abbiamo provato nuove soluzioni. Su internet abbiamo trovato consigli, ma introducevano una programmazione dei sensori di luce decisamente più alta per la portata dei ragazzi della nostra squadra. Venivano introdotte variabili e quindi blocchi di programmazione più difficoltosi da comprendere per tutti i componenti la squadra (tra i 9 e 12 anni). Noi abbiamo fatto la scelta di cooperare tutti e di permettere a tutti di comprendere quanto veniva programmato nel robot. STRATEGIE SCELTE PER LA MECCANICA Con il software LEGO DIGITAL DESIGNER abbiamo elaborato una progettazione iniziale di alcune parti del robot Al termine della nostro lavoro sul campo abbiamo montato una FOTO ANIMATA con Cinema 4d in cui il robot si muove virtualmente sul campo di gara seguendo i percorsi da noi scelti. La foto del robot è stata modificata con Photoshop. Un nostro compagno di squadra NERD ha eseguito questo arduo lavoro!!!

11 Con un applicazione dell Ipad SCREENCHOMP abbiamo segnato sul campo di gara il percorso. Con più di un applicazione dell Ipad abbiamo preparato presentazioni del nostro ROBOT, del nostro operare in itinere, cooperando e. DIVERTENDOCI!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! STRATEGIE PER LA PARTENZA DALLA BASE Utilizzo di una GUIDA, costruita con travi, connettori, per permettere di determinare perfettamente il punto di partenza e l angolatura dalla base STRATEGIE PER UN EFFICACIA SUL CAMPO Abbiamo rilevato che, dopo più movimenti e prove sul campo, le ruote perdono aderenza e scivolano sul campo di gara. La polvere SOLUZIONE: lavare le ruote con acqua e sapone. Senza questo accorgimento notavamo che spesso lo stesso programma dava risultati diversi. RUOLI DEI COMPONENTI DELLA SQUADRA: MARTINA: coordinatrice della squadra, inventore, costruttrice, fotografa, ricercatrice e relatrice, creatrice di prodotti con app di Ipad; ALBERTO: ricercatore e relatore, costruttore, programmatore, creatore di prodotti con app di Ipad; EDOARDO: costruttore, programmatore, ricercatore tecnico, progettista Cinema 4D,relatore; THOMAS: ricercatore tecnico, progettista Lego Digital Designer, relatore, apprendista; ALESSIA: pubblicista, caporedattore blog, ricercatrice, relatrice, costruttore; GIOVANNI: costruttore, relatore, apprendista; ANDREA: COACH DONATELLA e FLAVIO: CO-COACH etutor