G.I.S.K.A.R.D. Un progetto tra fisica e robotica. Giulio Pasqualetti. 29 giugno Elaborato per l esame di stato

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1 G.I.S.K.A.R.D. Un progetto tra fisica e robotica Giulio Pasqualetti Elaborato per l esame di stato 29 giugno 2013 Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 1 / 20

2 Piano della presentazione 1 Prolegomeni al progetto 2 Principali componenti utilizzati 3 Realizzazione del progetto 4 Bilancio conclusivo dell opera Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 2 / 20

3 Prolegomeni al progetto 1 Prolegomeni al progetto 2 Principali componenti utilizzati 3 Realizzazione del progetto 4 Bilancio conclusivo dell opera Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 3 / 20

4 Prolegomeni al progetto Il progetto Acariss Accrescere le Conoscenze sull Ambiente e i Rischi connessi all Inquinamento Coinvolgendo le Scuole con la Sperimentazione Durante lo scorso anno scolastico la nostra classe ha partecipato al progetto ACARISS Divisi in gruppi dovevamo realizzare 5 robot con funzioni ambientali utilizzando la piattaforma Lego Mindstorm Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 4 / 20

5 Prolegomeni al progetto Le carenze del Lego Mindstorm Il robot della mia squadra, Mechmagnet, era pensato per raccogliere metallo da terra con un elettromagnete L elettromagnete non figurava tra i sensori standard del Lego Mindstorm e di conseguenza e stato difficile implementarlo Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 5 / 20

6 L idea iniziale Prolegomeni al progetto È possibile creare una piattaforma alternativa al Lego Mindstorm più flessibile alle varie esigenze? Che disponga, ad esempio, di una webcam e che sia controllabile da remoto? G.I.S.K.A.R.D. Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 6 / 20

7 Principali componenti utilizzati 1 Prolegomeni al progetto 2 Principali componenti utilizzati 3 Realizzazione del progetto 4 Bilancio conclusivo dell opera Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 7 / 20

8 Principali componenti utilizzati Arduino: l elettronica fai-da-te nel XXI secolo Arduino è una piattaforma di prototipazione elettronica open-source basata su hardware e software flessibili e facili da usare. È pensata per artisti, progettisti, hobbisti e chiunque sia interessato a creare oggetti o ambienti interattivi Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 8 / 20

9 Principali componenti utilizzati Raspberry Pi: un computer da taschino È un computer a tutti gli effetti Ha le dimensioni di una carta di credito È economico: Costa $25-35 Viene prodotto interamente in Gran Bretagna È stato commercializzato nel febbraio 2012 Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 9 / 20

10 Principali componenti utilizzati UDOO: Arduino + Raspberry Pi È una piattaforma che propone l integrazione di Arduino con il Raspberry Pi Nasce in Toscana Attualmente si sta concludendo la campagna di ricerca fondi Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 10 / 20

11 Realizzazione del progetto 1 Prolegomeni al progetto 2 Principali componenti utilizzati 3 Realizzazione del progetto 4 Bilancio conclusivo dell opera Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 11 / 20

12 Realizzazione del progetto Le tre versioni: il funzionamento Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 12 / 20

13 Realizzazione del progetto Le tre versioni: i circuiti Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 13 / 20

14 Realizzazione del progetto La versione finale: il circuito Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 14 / 20

15 Realizzazione del progetto La versione finale: l interfaccia software Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 15 / 20

16 Bilancio conclusivo dell opera 1 Prolegomeni al progetto 2 Principali componenti utilizzati 3 Realizzazione del progetto 4 Bilancio conclusivo dell opera Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 16 / 20

17 Bilancio conclusivo dell opera Confronto tra idea iniziale e risultato ottenuto Alla fine GISKARD risulta un oggetto diverso rispetto al Lego Mindstorm Non può essere definito propriamente un robot (problemi agli ultrasuoni) A differenza del Mindstorm può essere comandato da remoto ed ha una webcam Se entrambi fossero in commercio avrebbero target di utenza diversi Entro certi limiti, comunque, posso dire di aver centrato gli obiettivi prefissati Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 17 / 20

18 Bilancio conclusivo dell opera Il rapporto con la fisica Ho verificato sperimentalmente alcune delle leggi fisiche apprese durante l anno scolastico Ho avuto modo di utilizzare alcuni componenti elettronici descritti in classe Ho applicato le conoscenze e competenze teoriche acquisite per risolvere alcuni problemi che si sono posti durante la realizzazione del progetto Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 18 / 20

19 Bilancio conclusivo dell opera I problemi della progettazione Ho avuto modo di individuare alcune difficoltà che possono essere riscontrate nell ideazione e nella realizzazione di un progetto Ho appreso praticamente alcune tecniche di Problem Solving Nel mio lavoro ho potuto constatare alcune differenze metodologiche rispetto alle attività teoriche svolte in classe; in particolare, nel tentativo di risolvere un problema proposto dal manuale e dall insegnante spesso si opera con la consapevolezza: della presenza di una soluzione della presenza di una soluzione unica e determinabile della presenza di dati sufficienti per trovare tale soluzione di avere gli strumenti necessari e sufficienti per trovare tale soluzione Tutte queste certezze vengono meno nel momento in cui si cerca di risolvere un problema reale Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 19 / 20

20 Bilancio conclusivo dell opera A che cosa è servito tutto questo Ho applicato sperimentalmente le leggi fisiche apprese nel corso dell anno scolastico Ho acquisito alcune conoscenze, abilità e competenze nell ambito dell elettronica e dell informatica Ho imparato alcune tecniche di Problem Solving e di gestione di un progetto Giulio Pasqualetti (Esame di stato) G.I.S.K.A.R.D. 29/6/13 20 / 20