2Wheels
ELETTRONICA
Cerchiamo di restare in piedi
2Wheels Robot (progetto 1)
Per divertimento e studio ho costruito un robot a 2 ruote che si autobilancia.
L’elettronica è l’Arduino UNO R3, i sensori del giroscopio e dell’accelerometro
su 6 assi sono in un MPU6050 e il driver del motore è il TB6612.
Il robot è sviluppato in base al principio di stabilizzazione dinamica e utilizza
il sensore giroscopio di precisione per sapere qual è l'inclinazione del robot ad
ogni istante. Arduino UNO R3 calcola i parametri PID (Proporzionale-Integrale-Derivato)
in base ai dati ricevuti e, controllando i motori delle ruote, mantiene così in
equilibrio dinamico il sistema. Attraverso una App Android e il suo circuito trasmittente, può essere controllato
e spostato. Inoltre, con i sensori ad ultrasuoni può evitare gli ostacoli o seguire automaticamente
un altro robot. Le batterie sono le ricaricabili a ioni di litio 18650 a 12 Volt e 2200 mAh. Ho usato il software proprietario di Arduino per la sua programmazione.
Dopo alcuni tentativi nel modificare i parametri del software che, anche se
il 2Wheels resta stabilmente in piedi, è un po’ traballante. Ritengo che sia dovuto
alla scelta dei due motori passo passo non molto precisi. In ogni caso la società Adeept ha un team di assistenza tecnica software e hardware
open source, dedicato alle più recenti tecnologie industriali. Forniscono un buon
supporto agli appassionati di elettronica di tutto il mondo. Ma come fa a stare
in piedi? Come un overboard che siamo ormai abituati a vedere in tutte le
nostre città.
2Wheels Robot (progetto 2)
Non completamente soddisfatto della costruzione del primo 2Wheels Robot, ne
ho costruito un altro più performante.
Inizialmente ho lavorato sulla componentistica di migliore qualità e
precisione, ma anche sulla struttura che in questo secondo robot è in metallo, che
lo rende estremamente solido e resistente. I motori sono ad alta velocità che consentono di spostarsi rapidamente
ovunque. Inoltre, le ruote più morbide assicurano una mobilità eccezionale
anche sui terreni accidentati. Ho integrato al robot un modulo video con una camera che è regolabile su
due assi con servomeccanismi che consentono di riprendere immagini da qualsiasi
angolazione. Le immagini video sono trasmesse in tempo reale, via WiFi o Bluetooth,
allo smartphone o al PC. La videocamera, con regolazione manuale della messa a
fuoco, ha una risoluzione di 640x480p, 30fps, che consente al robot anche di
seguire una linea sul pavimento. Le batterie sono le solite al litio da 2200
mAh a 12 V. Il driver dei motori è un LV8731. Il processore è un STM32F105 ARM Cortex™ da 32 bit della STMicroelectronics,
progettati per offrire nuovi livelli di libertà agli utenti. La ampia gamma di
dispositivi, rende questa famiglia di prodotti la scelta ideale, per piccoli e
grandi progetti. In particolare un processore di questa famiglia fu
usato, alcuni anni fa da un Radioamatore, per la costruzione di una radio SDR,
Software Defined Radio. Una caratteristica incredibile del mio secondo 2Wheels Robot è che, una
volta collegato alla rete internet, lo posso comandare e vedere le immagini da
qualsiasi parte del mondo.