ROBOCUP JUNIOR. CATANIA, Aprile SenigalliaRobot. A cura di: Mazzanti Matteo Stefanini Alessandro Simone Giovanni

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1 ROBOCUP JUNIOR CATANIA, Aprile SenigalliaRobot A cura di: Mazzanti Matteo Stefanini Alessandro Simone Giovanni Liceo E. Medi Senigallia

2 INDICE CAP.1 indicazione dei componenti della squadra, istituto di provenienza, dicente/i responsabile/i, altre info. CAP.2 descrizione della storia della partecipazione alla robocup jr. CAP.3 nome e struttura del robot CAP.4 meccanica CAP.5 unità di controllo CAP.6 sensori CAP.7 attuatori CAP.8 ambiente di sviluppo CAP.9 il programma software CAP.10 sorgente di alimentazione CAP. 11 progettazione CAD CAP. 12 conclusioni

3 CAP.1- DATI GENERALI Componenti della squadra: 1. Matteo Mazzanti 2. Alessandro Stefanini 3. Simone Giovanni Istituto di provenienza: liceo scientifico E.Medi, Senigallia (AN) Docente responsabile: Professor David Fabri CAP.2- DATI DI CONTESTO E MOTIVAZIONE Il liceo scientifico non prevede materie legate alla robotica, ma ha ritenuto opportuno nel contesto scientifico organizzare un progetto riguardante la robotica, lo studio della meccanica, di principi di elettronica di base e per finire dell informatica. L istituto ha indetto un bando di partecipazione al corso, a cui hanno partecipato una ventina di ragazzi, di cui i primi tre hanno ottenuto il maggior punteggio e sono stati

4 selezionati per la partecipazione all edizione della robocup jr. Italia di quest anno. Le cose che hanno spinto noi tre partecipanti ad aderire al progetto sono state in primo luogo l interesse e la curiosità riguardo alla robotica, in secondo luogo il divertimento che eravamo sicuri di provare nel partecipare al corso e alla robocup jr. Italia e al festival delle scienze che si terrà quest anno a Senigallia. Le nostre famiglie ci hanno, ovviamente, incoraggiato e supportato fin dall inizio. CAP.3- NOME E STRUTTURA DEL ROBOT SenigalliaRobot. Il nome del robot è teso a sottolineare la nostra provenienza da una città che ci rende orgogliosi e di cui vogliamo diffondere il buon nome. La struttura principale del robot è la seguente:

5 Fig.1 schema a blocchi Le due unità di controllo sono collegate tra di loro via bluetooth e con i sensori e i motori grazie a connettori RJ12 speciali forniti dalla LEGO nel kit Le componenti utilizzate per montare il telaio sono tutte fornite dalla LEGO nel kit n.i sensori utilizzati sono: n.1 sensore ottico n.1 sensore ad ultrasuoni

6 n.1 sensore di colori n.1 bussola Tutti i sensori tranne il sensore di colore e la bussola sono forniti dalla LEGO nel kit Gli attuatori utilizzati sono 4 motori forniti dalla LEGO nel kit 9797, di cui due sono utilizzati per muovere le pinze e altri due per azionare le ruote motrici. Al robot sono state aggiunte delle pinze montate con pezzi forniti dalla LEGO nel kit Fig. 2 pinze, telaio e unità di controllo

7 Fig. 3.unità di controllo, ruote motrici, telaio e pinze

8 Fig.4 pinze, sensore ad ultrasuoni, unità di conrollo e telaio CAP.4- MECCANICA Il telaio è stato realizzato con pezzi forniti dalla lego nel kit L ideazione e la realizzazione del telaio non sono state prese dai libretti di montaggio forniti dalla LEGO nei kit 9797 o 8527.

9 È stato aggiunto al sistema di trazione delle ruote un riduttore 24/40 per diminuire la velocità del robot, aumentandone però la potenza di trazione. Abbiamo creato anche delle pinze aggiungendo un riduttore 8/40 per sollevare più agevolmente il notevole peso delle suddette. CAP.5- UNITÀ DI CONTROLLO 2 Mattoncini intelligenti NXT prodotti dalla LEGO Caratteristiche tecniche: Processore a 32 bit Atmel AT91SAM7S256 a 48 MHz Coprocessore 8 bit Atmel ATmega48 a 8 MHz, con 4k flash e 512 byte RAM 256KB memoria flash e 64KB RAM Interfaccia USB (per trasferire il software) Interfaccia Bluetooth v2.0 (per trasferire il software o per controllare il robot da remoto) Display LCD bianco e nero da pixel Speaker mono 8 bit fino a 16 KHz

10 Tastiera con quattro tasti 4 porte di INPUT (ingressi ) con connettore (RJ12 speciale) 3 porte di OUTPUT (uscite A B C) con connettore (RJ12 speciale) Programmazione con PC, Mac CAP.6- SENSORI Fig.5. sensori Tutti i sensori utilizzati sono quelli standard offerti dalla LEGO nel kit 9797, in particolare abbiamo utilizzato: n.1 Sensore ottico n.1 sensore di colore n.1 sensore ad ultrasuoni n. sensore bussola Tutti i sensori utilizzati sono collegati alla unità di controllo tramite un connettore RJ12 speciale fornito nel kit dalla LEGO nel kit 9797.

11 CAP.7- ATTUATORI Tutti gli attuatori utilizzati sono quelli standard offerti dalla LEGO nel Kit 9797, in particolare quattro motori. Gli attuatori sono collegati alle unità centrali tramite connettori RJ12 speciali forniti dalla LEGO nel kit 9797 Fig. 5 attuatori CAP.8- AMBIENTE DI SVILUPPO L ambiente di sviluppo utilizzato è costituito dal free software Bricx Command Center 3.3, che utilizza un linguaggio di alto livello come il tipo C e che serve a programmare il mattoncino intelligente NXT

12 CAP.9- IL PROGRAMMA SOFTWARE Il programma si compone di 6 task: 1. il task identifica vittima viene utilizzata per identificare la vittima tramite il sonar e il sensore di colore ; 2. il task identifica piattaforma viene utilizzata per identificare la piattaforma tramite il sonar ed il sensore di colore. All interno di questa task viene inserita una sub per fare lasciare la vittima sulla piattaforma; 3. il task inizializza inizializza i valori di alcune variabili che vengono usate durante il programma. Questa task può essere richiamata anche più volte durante lo svolgimento della gare per l inizializzazione di variabili che vengono usate più volte. 4. il task prendi vittima serve per afferrare la vittima dopo averla identificata; 5. il task seguilinea segue la linea sfruttando i due sensori di luminosità; 6. il task bussola serve per individuare la giusta posizione dopo averla persa. Questa task si basa su un

13 ciclo che inserisce valori su un vettore e calcola la media degli ultimi valori inseriti. In questo modo si cerca di ovviare eventuali problemi dovuti ad una lettura sbagliata del sensore.

14 TASK MAIN Task identificavitti ma Task seguil inea Task busso la Task prendivi ttima Task identificapia ttaforma Task inizializz a Fig. 6 schema a blocchi software

15 CAP.10- SORGENTE DI ALIMENTAZIONE La sorgente di alimentazione è costituito da una batteria a 9V = al litio fornita nel kit9797 della lego. Fig. 7 batteria CAP. 11 PROGETTAZIONE CAD La fase di creazione della struttura meccanica del robot ha visto diverse fasi, la prima è stata quella più creativa nella quale sulla base dei componenti disponibili è stata costruita la struttura di base, successivamente sulla base dei problemi meccanici riscontrati nell esecuzione dei task sono state apportate le dovute modifiche. Al termine delle procedure di progettazione si è proceduto alla stesura

16 del progetto definitivo con l ausilio del software LDD di cu si allega lo schema finale. Fig. 8 progettazione CAD- LDD CAP. 12 CONCLUSIONI Tutto il software e il resoconto delle attività legate alla sviluppo del seguente progetto sono disponibili sul sito: senigallia.it sezione progetti Robocup jr 2011.

17 Liceo Enrico Medi Senigallia Viale IV Novembre, Senigallia (An) tel presidenza fax e- mail - mail@liceomedi- senigallia.it web site: medi- senigallia.it