ultimo aggiornamento 10 giugno 2008

Tracciamo brevemente la storia delle pubblicazioni editoriali che dalla fine del 2001 ad oggi hanno permesso agli appassionati di elettronica e di robotica di avvicinarsi a questo affascinante mondo.
Il primo è stato Monty pubblicato dalla Peruzzo, poi è stata la volta del Panettone, così soprannominato dalla comunità data la sua forma pubblicato dalla DeAgostini
Segue poi Cybot sempre della DeAgostini, seguito da Pathfinder della Peruzzo.    Viene poi pubblicato I-Droid 01 della DeAgostini a cui segue il Rover Sojurner della Peruzzo (la cui opera non sarà portata a termine).
Per ultimo vengono i due robot "umanoidi" Robonox pubblicato dalla Giorgi editore e Robozak della DeAgostini.

• Robot Monty - Anno di pubblicazione 2001 - PERUZZO & C
• Robot Panettone- Anno di pubblicazione 2001- DeAgostini
• Robot Cybot - Anno di pubblicazione 2003 - DeAgostini
• Robot Pathfinder - Anno di pubblicazione 2003 - PERUZZO & C
• Robot I-Droid 01 - anno di pubblicazione 2005 - DeAgostini
• Robot Rover Sojourner - Anno di pubblicazione 2006 - PERUZZO & C
• Robonox - Anno di pubblicazione 2007 - Giorgi Editore
• Robozak - Anno di pubblicazione 2007 - DeAgostini

Robot Monty - Anno di pubblicazione 2001

Era il mese di settembre del 2001, quando nelle edicole, confuso con tutte le altre pubblicazioni, appariva, ad opera dell’editore Peruzzo & C., il primo fascicolo di “Robots – Costruisci il tuo primo microrobot”.

L’opera era la traduzione in italiano della versione originale spagnola edita da F&G Editores

L’opera, composta di 60 fascicoli (costo con uscita settimanale 6,15 euro), prevedeva, oltre al fascicolo, degli allegati formati di volta in volta da componenti elettronici, circuiti stampati, particolari metallici e plastici, motori elettrici, ecc.
Le varie schede elettroniche, dovevano essere montate direttamente dall’acquirente, perciò occorreva dotarsi di saldatore e stagno e si dovevano saldare i vari componenti al circuito stampato.

Descrizione
Nel corso dell’opera si realizzavano sei diverse schede:
Scheda di controllo: il processore utilizzato era il PIC16F84 della Microchip; la sua programmazione avveniva collegando la scheda con l’uscita della porta parallela del computer utilizzando uno speciale programma su un CD fornito con l’opera.
 

Scheda di controllo

Scheda in/out: utilizzata per l’apprendimento della programmazione.
Scheda di potenza: su di essa erano presenti i ponti H per i motori e le morsettiere per il collegamento dei vari sensori.
Scheda sensori: su tale scheda era presente la circuiteria per il funzionamento del sensore sonar e di quello sonoro.
Scheda luci: per il controllo dei sensori di luce (fotodiodi) e del pilotaggio dei led luminosi.
Scheda braccio: per pilotare il motore posto all’interno del braccio utilizzato per l’apertura e chiusura della pinza.

Programmazione
I programmi per il robot andavano scritti in linguaggio assembly che andavano poi compilati con il programma assemblatore MPSAM della Microchip.
Il file ottenuto contenente i codici opcode andava trasferito con un apposito programma tramite collegamento parallelo alla scheda di controllo.

Monty
http://www.peruzzo.com/
http://www.fygeditores.org/plan_general_robot.html
http://www.todorobots.com/
http://www.microchip.com

Robot Panettone
Anno di pubblicazione 2001

Nel mese di dicembre del 2001 sugli schermi televisivi si vedevano le immagini di uno strano oggetto, simili ad un panettone blu, che si muoveva seguendo una fonte di luce

.

Erano le prime avvisaglie della nascita dell’opera “COSTRUISCI E PROGRAMMA IL TUO ROBOT”
L’opera era formata da 50 fascicoli, a cui se ne aggiunsero altri 15, per un totale di 65 fascicoli al costo di 8 euro.
Con ogni fascicolo erano forniti tutti i componenti necessari per realizzare il robot.
Era facile da montare (non occorreva il saldatore, serviva solo una pinza a becco lungo e un cacciavite a stella).
Il robot nasceva dalla collaborazione con la società americana Parallax.
La società è nota per i suoi Educational Kit realizzati per l'insegnamento dell'elettronica, dell'interfacciamento con microcontrollori, della robotica e della fisica.
I suoi microcontrollori BASIC Stamp™ (il "cervello" di ogni kit) sono componenti che hanno riscosso un grande favore per la loro qualità e semplicità anche nel mondo industriale (sono utilizzati persino dalla NASA).

Descrizione.
Allegate ai fascicoli erano fornite varie schede a cui dovevano essere aggiunti dei componenti che venivano allegati ai fascicoli successivi.
Queste erano:

Scheda madre: tutto il robot ruotava intorno a questa scheda basata sul processore Basic Stamp 2 della Parallax

Scheda di controllo del robot “Panettone”

Su di essa trovavano posto anche i sensori di contatto e infrarossi frontali, pilotava i servomotori per il moto.
Scheda cavi: utilizzata per collegare le batterie alla scheda madre.
Scheda motori: su di essa si trovavano due integrati LD293DNE per il pilotaggio dei due moti a spazzole.
Scheda back sensor: su di essa trovavano posto i sensori di contatto e infrarossi posteriori.
Scheda line follower: scheda utilizzata dal robot per seguire dei circuiti tracciati sul pavimento.
Nel corso dell’opera si costruiva anche una pinza dotata di due gradi di libertà mossa da motori a spazzola.
Veniva inoltre fornito un telecomando ad infrarosso per guidare a distanza i movimenti del robot.
Come già detto, il robot era dotato di sensori di contatto e di infrarossi, ma erano implementati sulla breadboard presente sulla scheda madre dei circuiti quali sensore di luce, suono, calore.

Programmazione
Per la programmazione era utilizzato il software PBASIC (ossia Parallax Basic, un'estensione dei linguaggio BASIC realizzata dalla Parallax ).
L'interprete opera da interfaccia tra il programma PBASIC, memorizzato nella EEPROM, e il microcontrollore.
L'interprete riceve, in ingresso, le istruzioni PBASIC e le traduce in una sequenza di istruzioni elementari da fornire, in uscita, al microcontrollore.
Parallax ha apportato al BASIC standard una serie di modifiche che riguardano principalmente una gestione a più basso livello delle porte di I/O, rendendo in questo modo possibile anche una gestione più efficiente di sensori e attuatori.
Il trasferimento dei programmi veniva effettuato tramite collegamento seriale con la scheda madre.

Robot Cybot - anno di pubblicazione 2003

E’ il luglio 2003 quando la DeAgostini propone il suo nuovo robot, il suo nome è Cybot

Il nome originale dell’opera era “Ultimate Real Robot”. Edita originariamente dalla Eaglemoss International ltd. nel 2001 in Inghilterra, ma pubblicata anche in Olanda, Australia, Nuova Zelanda, Francia , Sud Africa, Singapore, Germania, Giappone, Malesia, Malta.
L’opera era formata da 70 fascicoli con uscita settimanale al costo di 7,90 euro.
Il robot era stato progettato da un gruppo di ricercatori di robotica al CIRG (Cybernetics Intelligence Research Group ossia Gruppo di Ricerca sull'Intelligenza Cibernetica) dell'Università di Reading.

Scarica filmato

Cybot si avvaleva della tecnologia dei robot di ricerca della stessa Università e presentava anche una serie di nuovi elementi progettati appositamente per la realizzazione dell'opera.
La progettazione era basata sui celebri "Seven Dwarves" (Sette nani robotici) dell'Università.
Questi piccoli ma avanzati, prototipi erano stati originariamente realizzati per introdurre alla robotica gli studenti delle scuole superiori.
La costruzione del robot era divisa in 4 fasi.
Fase 1: con la conclusione di questa fase il robot era gia dotato delle funzioni base. Era, cioè, già in grado di seguire una luce o un oggetto in movimento, evitare gli ostacoli e seguire un tracciato.
Erano presenti sensori di luce e sensori sonar.
Fase 2: in questa fase veniva costruito uno speciale telecomando a raggi infrarossi per controllare a distanza il robot.
Tramite un’apposita docking station era possibile scaricare i programmi realizzati tramite un’apposito software.
 

Docking station e telecomando

Fase 3: durante questa fase veniva dotato il robot dei dispositivi di riconoscimento vocale, cosa che permetteva di impartire semplici ordini tramite un microfono posto su una speciale cuffia.
 

Cuffia del Robot Cybot

Fase 4: Con alcuni dispositivi speciali, il robot era trasformato in un giocatore di calcio.

Cybot gioca a calcio

Descrizione
Per la realizzazione del robot era necessario assemblare una trentina di piccole schede elettroniche alcune delle quali montavano speciali processori personalizzati appositamente per l’opera.

Alcune delle schede installate nel robot

Queste erano montate parte all’interno del robot, altre nel telecomando, nella cuffia e in altri componenti.

Programmazione
Durante il corso dell’opera venivano forniti 5 CD che contenevano all’interno i programmi di gestione del robot.
A fine opera erano disponibili i seguenti programmi:
Programmatore a blocchi – utilizzava un linguaggio di programmazione grafico “a blocchi”. Si sceglieva tra diversi blocchi di input, di processo e di output collegandoli insieme si creava il programma con possibilità di salvataggio e successiva modifica o integrazione.

Programmatore testuale – a differenza di quello a blocchi in questo caso si utilizzava un linguaggio di programmazione testuale.

Media Lab – consisteva in un registratore di suoni con la possibilità di modifica della traccia acquisita, e di un composer per la creazione di tracce musicali, il tutto con la possibilità di gestione dei file creati che potevano essere trasferiti sulla memoria flash presente sul robot e ascoltati tramite il suo altoparlante

Simulatore – attraverso questo programma era possibile simulare e testare in modo virtuale i propri programmi prima di trasferirli sul robot.

Cybot
http://www.deagostini.it/deaweb/it/
http://www.realrobots.ideahobby.it/index.ht
 

Robot Pathfinder
Anno di pubblicazione 2003

Chi, nel gennaio 2003, era ancora indaffarato nella costruzione o nel perfezionamento di uno dei precedenti robot, si trovò davanti ad una nuova sfida: “Pathfinder – Il primo ROBOT….che attraverso la sua telecamera WEB si programma con smartcard intercambiabili”, edita da Peruzzo & C.

L’opera, era composta da 100 fascicoli, al costo di 6,50 euro.
Era la traduzione in italiano della versione originale spagnola edita da F&G Editores.
Il robot poteva essere realizzato con due diverse configurazioni: con ruote oppure con piedi articolati.
Una sua particolarità era la presenza di una WEB Camera.
Anche in questo caso, come per Monty, le schede dovevano essere realizzate saldando i componenti che erano allegati ai fascicoli.

Descrizione
Durante il corso dell’opera si realizzarono le seguenti schede:
Scheda di controllo: su di esso andava installato il processore PIC16F870 della Microchip, questa scheda veniva programmata tramite una scheda smartcard simile alla attuali schede bancomat.

Scheda controllo robot Pathfinder

Scheda interfaccia: su di essa erano presenti sia i connettori per l’installazione delle schede del robot sia di quello per il collegamento alla scheda di controllo.
Scheda smartcard: su di esso era montato il lettore di smartcard, l’interruttore generale e il connettore per il collegamento con il PC e la telecamera WEBCAM
Scheda di potenza: era utilizzata per pilotare, tramite ponti H, i tre motori di locomozione del robot. Due motori per le ruote e uno per il movimento tramite i piedi articolati. Tutti sono dotati di sensore a riflessione (CNY70) per il controllo della rotazione.
Scheda di I/O: non strettamene utile al robot, era utilizzata per l’apprendimento della programmazione.
Scheda dei sensori: su di essa era presente la circuiteria per il controllo del sensore sonar e del sensore di luce.
Scheda audio: tramite l’utilizzo dell’integrato ISD1416, che è un registratore digitale, era possibile tramite un microfono presente sulla scheda stessa, registrare dei messaggi da riprodurre in modo autonomo o tramite un semplice telecomando a infrarossi agendo sul sensore presente anch’esso sulla scheda.
Scheda di controllo del braccio e della pinza: utilizzata per il pilotaggio di due motori uno per alzare e abbassare il braccio di cui era dotato il robot, l’altro per aprire e chiudere la pinza presente sul braccio.
Scheda di scrittura: questa, non montata sul robot, era collegata al PC, utilizzata per la programmazione del processore e della scheda smartcard.
Programmazione
Per la programmazione del robot era utilizzato il linguaggio assembly.
Sul CD era presente il programma MPLAB della Microchip che è un ambiente di sviluppo (IDE) e permette di creare e sviluppare un programma con estrema facilità.
Il programma una volta scritto e compilato era trasferito tramite l’applicativo IC-Prog alla scheda Smartcard e poi caricato sul robot.
Sul CD erano inoltre presenti due versioni demo di programmi compilatori: PicBasic Pro della microEngineering Labs, Inc e PICBASIC PLUS della Crownhill Associates Ltd.
Le due versioni avevano alcune limitazioni: supporto ad un numero limitato di processori e una limitazione sul numero di righe di sorgente, ma sufficiente per programmi non troppo complessi.

Programma MPLAB della Microchip

Robot I-Droid 01 - anno di pubblicazione 2005

Siamo nell’agosto del 2005 (I edizione, agosto 2006 II edizione), dopo quasi tre anni di pausa esce nelle edicole una nuova opera di robotica.

Questa, edita nuovamente dalla DeAgostini, si chiama “I-Droid 01 – Costruisci il tuo personal robot – Vede, sente, parla, si muove come vuoi tu” e prevede 75 fascicoli con un costo di 8,90 euro. L’opera è anche pubblicata in Polonia, Giappone e Spagna.

Il robot è molto diverso da quelli apparsi sino ad oggi nel panorama robotico.
Si presenta, infatti, con fattezze antropomorfe; ha sempre delle ruote, ma ora ha anche una testa con occhi e orecchie luminose, parla e ascolta.
Può essere controllato tramite il PC oppure, tramite un telefono cellulare a patto che siano dotati di un’interfaccia bluetooth oppure ancora tramite internet.

Controllo tramite PC Controllo con telefonino


Controllo remoto di I-Droid 01

E’ stato progettato e realizzato dalla RoboTech, una società fondata da due membri dell'Advanced Robotics Technology and Systems Laboratory (ARTS Lab) della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa.
Questo centro di ricerca, tra i più importanti in Europa, si occupa perlopiù dello sviluppo di studi e applicazioni di robotica: fra i tanti progetti, collabora ad esempio con Waseda University di Tokyo per la realizzazione di uno degli androidi più avanzati dei mondo.
La costruzione del robot è divisa in 9 fasi:
Fase 1: si assembla la testa del robot dotata di diodi colorati e sensore di contatto
Fase 2: si completa il sistema uditivo, si assembla il motoriduttore per la rotazione della testa e si realizza il vano batteria.
Fase 3: viene installata la Motherboard e la scheda di riconoscimento
Fase 4: si collega al robot il modulo bluetooth che permette il collegamento al PC o a un telefonino cellulare dotati di questo standard.
Fase 5: si installa il modulo Brain & Vision che viene collegato alla camera CMOS permettendo di dotare del robot della vista e di una rete neurale.
Le immagini possono essere trasmesse via bluetooth al PC o al telefonino.
Fase 6: realizzazione del sistema di navigazione con installazione dei sensori sonar.
Fase 7: installazione di una breadboard per montaggio di nuovi sensori quali quelli luminosi.
Fase 8: montaggio delle braccia mosse da motoriduttori dedicati, collegate alla scheda Arms.
Fase9: montaggio di una mano prensile e di un telecomando universale a infrarossi.

Descrizione
Il robot è dotato di 7 schede elettroniche:
Motherboard: per il controllo del display e della tastiera e per l’alimentazione degli altri moduli, utilizza un processore MC68HC908AP8 della Freescale

Mother boad I-Droid 01
 

Head controller: per i movimenti della testa e il controllo del Sound Follower, led di ‘occhi’ e ‘orecchie’ e sensore di sfioramento utilizza un processore MC68HC908AP8 della Freescale
Base controller: per i movimenti della base e il controllo dei sensori a ultrasuoni, processore MC9S08GT16 della Freescale
Arms controller: per i movimenti delle braccia il controllo del sensore di temperatura, luci di posizione e ingressi/uscite general purpose, utilizza un processore MC68HC908AP8 della Freescale
Brain & Vision: per l’acquisizione e l’elaborazione di immagini e per la supervisione dei comportamenti del robot, nonché per la gestione della rete neurale, processore MC9328MXL della Freescale
Bluetooth module: per la comunicazione via Bluetooth con un modulo Classe 2 processore LMX9830A National.
Voice: per il riconoscimento e la sintesi vocale, processore RSC-4128 della Sensory

Principali funzioni
I-Droid01 può portare a termine diverse operazioni, anche complesse, come:
- Muoversi in ogni direzione e con diverse velocità
- Avvertire la presenza di ostacoli (anche al buio) ed evitarli nei movimenti
- Registrare messaggi vocali e suoni e riprodurli a comando
- Trasmettere a distanza (via Bluetooth) ciò che vede
- Riconoscere la presenza di una persona nel suo campo visivo
- Seguire persone e oggetti in movimento
- Individuare la provenienza di suoni
- Tramite la sua rete neurale può evolvere nella propria ‘personalità’ ed esprimere i propri ‘stati emotivi’.
Programmazione
La programmazione di I-Droid01 avviene tramite l’editor Visual C-like che si trova sui CD allegati all’opera.
Questo permette la creazione di programmi utilizzando un ambiente di programmazione grafico.
Il programma viene successivamente tradotto in linguaggio C-like e trasferito sul robot tramite il collegamento Bluetooth per essere compilato ed eseguito.
E anche possibile programmare il robot tramite il linguaggio java.
 

Schermata del programma Visual C-like

I-Droid 01
http://www.deagostini.it/deaweb/it/
http://www.i-droid01.com/frontend/
http://www.robotechsrl.com
http://www.freescale.com/
http://www.national.com/
http://www.sensoryinc.com/
 

Robot Rover Sojourner - Anno di pubblicazione 2006

Siamo nell’agosto del 2006 quando la Peruzzo & C. torna nelle edicole con un nuovo robot, il nome dell’opera è “Costruisci il Rover Sojurner – Il veicolo spaziale radiocomandato inviato si Marte dalla NASA”, essa prevede ben 100 fascicoli.
Il robot proposto è la riproduzione in scala 1:1 del famoso Rover Sojourner che nel 1997 fu inviato dalla NASA in esplorazione sul pianeta Marte.

Il Robot Sojourner.

L'opera però viene interrotta da parte dell'editore al numero 27 e non portata a termine.
Ma vediamo quali erano le sue caratteristiche.
Il robot non è autonomo ma è radiocomandato tramite telecomando o PC sulla frequenza di 433,92 MHz.
Descrizione
Le sue principali caratteristiche sono:
· Sistema di propulsione con sei motori
· Encoder ottico per il rilievo della distanza percorsa e velocità di avanzamento
· Pannello solare per la ricarica delle batterie
· Trasmissione in tempo reale della telemetria
I sensori del robot sono:
Sensore di temperatura: Per la misurazione esatta della temperatura ambientale.
Sensore di umidità relativa: Permette di misurare il livello di umidità relativa dell'ambiente
Sensore di luce ambientale: misura il livello di luminosità ambientale espresso in lux
Sensore di distanza a ultrasuoni: misura la distanza frontale con l'ostacolo più vicino, per poterlo evitare tramite il radiocontrollo.
Sensore di temperatura: misura la temperatura ambientale espressa in gradi Centigradi.
Telecamera video: trasmette le immagini del percorso effettuato dal veicolo. I dati della videocamera sono disponibili in formato video composito, per essere visualizzati in un televisore o in un computer con apposita scheda video.
Bussola digitale: permette di conoscere l'allineamento del veicolo rispetto al nord magnetico terrestre.
Le schede utilizzate, come per gli altri robot della Peruzzo, sono in parte da realizzarsi da parte dell’utente.
Programmazione
Il programma di gestione è rappresentato semplicemente da un’interfaccia per la rappresentazione dei dati della telemetria e per la guida in remoto del robot.

Pannello di controllo

Sojourner
http://www.peruzzo.com/
http://www.peruzzo.com/sojourner/default.htm
 

Robonox - Anno di pubblicazione 2007

Siamo così arrivati al mese di gennaio del 2007 quando una nuova casa editrice e un nuovo robot entrano nel panorama della robotica.

E questa volta il robot vi entra camminando, in quanto si tratta di un robot umanoide: il suo nome è Robonox

Robot Robonox

L’opera edita dalla casa editrice “Giorgi Editore”, si intitola “Robonox – Costruisci e programma il tuo robot – Cammina –Esegue acrobazie – Combatte”.
L’opera formata da 65 fascicoli settimanali dal costo di 9,95 euro prevedeva la vendita sia nelle edicole che per abbonamento.
La vendita nelle edicole viene però sospesa dopo alcuni numeri e venduta solo per abbonamento, e con il numero 31 viene comunicato che i restanti fascicoli sarebbero stati inviati in un'unica spedizione.
Il robot è realizzato in collaborazione con la IXS Research Corporation, azienda Giapponese fondata da Fuminoi Yamasaki, specializzata nella creazione di piccoli Robot umanoidi acrobatici e da combattimento.
La IXS ha progettato anni fa per la Kondo la scheda di controllo a micro processore, il firmware, il software, dando corpo al Robot KHR-01.
Il piano dell’opera prevede la costruzione del robot divisa in 5 fasi:
Fase 1: in questa fase vengono realizzate le gambe ciascuna composta da 4 servomotori.
Si potranno realizzare i primi movimenti di base, in quanto viene già installata la scheda processore basata su un processore della Renesas Technology e le batterie.
Fase 2: si assembla il corpo (con montaggio di altri 4 servomotori) composto da vari particolari che serviranno per collegarsi alle gambe e alla testa
Fase 3: realizzazione del braccio destro con il montaggio di 2 servomotori.
Fase 4: realizzazione del braccio sinistro con il montaggio di 2 servomotori.
Fase 5: installazione della testa
Descrizione
Il robot presenta 17 gradi di libertà realizzati con altrettanti servomotori analogici con ingranaggi metallici
Come detto, la Scheda di controllo sarà basata su di un Micro Renesas ed è installata nella schiena del robot sotto alla batteria. Le sue caratteristiche principali sono:

• Micro controllore RENESAS 16 bit
• 24 uscite digitali per servo in grado di generare un PWM a 50 Hz
• 8 ingressi analogici, di cui 2 utilizzati per l'accelerometro analogico X-Y , uno per il rilevamento dello stato di alimentazione e altri ingressi liberi per usi eventuali futuri.
• Porta RS 232 per programmazione
• Interruttore on/off
• Pulsante START per auto esecuzione
• Indicazione di stato a LED

Programmazione
Per la sua programmazione è stato fornito un apposito software in grado di permettere la gestione delle varie posizioni (sino a 100 diverse) la cui sequenza diventa un movimento (al massimo di 40) che concatenate tra loro daranno il via a degli scenari.
Il robot puoò essere programmato per realizzare sino a 4 scenari alla volta che possono essere eseguiti infinitamente o sostituiti con altri.

Robonox
http://www.giorgieditore.it/ (non più attivo)
http://www.ixs.co.jp/en/index.html
 

Robozak - Anno di pubblicazione 2007

Siamo a Luglio del 2007 quando la DeAgostini mette in vendita la sua versione di robot umanoide

realizzato dall’azienda coreana Hitec su misura per la DeAgostini, RoboZak è una versione particolare del celebre robot umanoide Robonova, dal quale si differenzia nei seguenti punti:

• Dotazione standard di mani prensili (pinze con servomotori) progettate appositamente dalla Hitec per RoboZak

• kit di sensori per interagire con l'ambiente: sensori di luce, di prossimità, di temperatura e suono.

• struttura modulare che permette un assemblaggio progressivo (da roboArm, a roboSnake, roboSpider, roboPenguin, fino alla versione umanoide definitiva)

• design innovativo.

RoboZak è costituito da 18 servomotori digitali Hitec che supportano la programmazione 'catch & play', ovvero l'acqusizione diretta delle posizioni. Il robot è controllato dalla scheda MR-C3024 con processore ATMEL ATMega 128L a 7.4MHz che può gestire fino a 24 servomotori contemporaneamente.