Robot Afidus

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELLA CALABRIA
DIPARTIMENTO DI STUDI UMANISTICI
Corso di laurea in Scienze della Formazione Primaria
Teoria e metodologie del movimento umano - indirizzo infanzia
Laboratori creativo: costruzione Robot Afidus”
DOCENTE:
BILOTTA Eleonora
STUDENTESSE:
DE MARCO CHAUZA , Nidia Paola Matr.143478
RUSSO Manuela Matr. 143612
CELANO Ilaria Matr. 141492
CIAMMARUGHI Valentina Matr. 143552
COSTANTINO Marina Matr. 14356
PERSAMPIERI Gloria. Matr. 14357
A.A. 2013/ 2014
Introduzione
Questo lavoro nasce dagli studi effettuati sulla robotica: scienza che studia e sviluppa
metodologie che permettono ad un robot di eseguire compiti specifici.1
Abbiamo scelto come modello di costruzione un Roverbot, poiché era il modello che
maggiormente si prestava alle nostre esigenze, costituito dal software Robotics
Invention System 2.0
Nella costruzione sono stati utilizzati due tipi di sensori (sensore ottico e di contatto)
al fine di facilitare il movimento da eseguire.
La costruzione è stata progettata in base ai movimenti che il robot doveva compiere.
Il nome che abbiamo dato alla nostra creazione è “ Afidus”.
Descrizione dettagliata di tutti i passaggi e l’impostazione dell’esperimento
Il primo passo è stato quello della realizzazione vera e propria del robot. Come
attività preliminare si è iniziato a studiare il kit fornitoci dalla docente Eleonora
Bilotta.
Per la sperimentazione e progettazione del nostro lavoro abbiamo seguito diverse
fasi:
1. Progettazione e costruzione corpo robot:
Essendo il primo approccio con questo tipo di attività, per la costruzione del corpo si
è fatto riferimento alle indicazioni riportate sulla guida, in modo tale da non
commettere errori durante la costruzione pratica della struttura di base.
Inizialmente si sono decisi i compiti che il robot doveva eseguire, valutando quale
fosse la struttura migliore che si prestava meglio alle nostre esigenze.
Per quanto concerne l’organizzazione del lavoro, al fine di facilitare il lavoro
cooperativo, ci siamo organizzate in sottogruppi formati da 2 persone e a ogni
sottogruppo è stata assegnata la costruzione di una parte del corpo del futuro robot.
Ogni sottogruppo è stato costituito da una persona che aveva il compito di cercare i
vari pezzi per il montaggio e da un’altra persona che aveva il compito di assemblarli.
Ultimata la costruzione di ciascun pezzo, questi sono stati uniti a formare l’insetto
robot. Successivamente 2 persone si sono dedicate alla programmazione al computer
e poi l’intero gruppo ha collaborato alle varie modifiche che si sono rese necessarie in
seguito alla sperimentazione sulla pista. Una volta raggiunto l’obiettivo, quando il
robot è riuscito ad eseguire i comandi ed il percorso stabilito, ci siamo dedicate
all’organizzazione della sperimentazione e alla stesura della relazione finale. Ciascun
pezzo è stato personalizzato secondo la nostra creatività e siamo state attente che
ciascun pezzo fosse consono all’azione da svolgere.
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Slides robotica Dott.ssa Lorella Gabriele
2. Modifiche apportate sul robot
Per le modifiche apportate sul robot abbiamo cercato di procedere per tentativi.
Seguendo il modello base lo abbiamo dotato di ruote per testare se ciò che avevamo
pensato era realizzabile.
Ma poiché il modello che da realizzare, doveva far riferimento ad un insetto abbiamo
deciso di togliere le ruote e sostituirle con delle zampette le quali sono state più volte
montate e sperimentate al fine di migliorare l’ingranaggio di movimento.
Il robot in principio era dotato di un paraurti doppio che però non rispondeva al
nostro progetto e quindi si è pensato di ridurre il paraurti ad uno solo.
In seguito si è pensato di mettere due sensori: uno ottico e uno di contatto perché
l’azione che doveva svolgere richiedeva queste due capacità; tali sensori sono simili
ai sensi che i bambini utilizzano durante le loro attività.
Successivamente ci siamo occupati del posizionamento dei sensori meccanismi che
servono per ricevere gli stimoli dall’esterno. Siamo state attente sia al
posizionamento che alla programmazione dei sensori in base alla funzione richiesta
dai movimenti del robot.
3. Modifiche apportate al programma
Per la programmazione del robot si è utilizzato l’apposito programma al computer e
l’utilizzo della torretta. Abbiamo utilizzato il software robotics invention system 2.0.
Prima di procedere alla programmazione di Afidus è stato necessario scaricare il
firmware per installare la torretta utile per il trasferimento del programma.
Per la programmazione abbiamo utilizzato l’opzione ripeti sempre.
Abbiamo programmato il sensore ottico in modo tale che quando rileva la
luminescenza del colore bianco si sposta verso sinistra, quando vede il nero si sposta
verso destra. Lo scopo principale del programma è stato quello di far percorrere la
striscia nera del circuito proposto.
Durante il suo percorso sono stati previsti degli ostacoli e grazie all’ utilizzo del
sensore di contatto posizionato alla sinistra del nostro Afidus, è in grado di rilevare
tale l’ostacolo. Nel momento in cui rilevava l’ostacolo indietreggia e lo aggira
riprendendo il percorso seguendo la striscia nera attraverso i comandi destra sinistra
destra.
4. Problemi incontrati e soluzioni adottate
La programmazione definitiva è stata raggiunta attraverso una serie di tentativi e
correzioni di errori che ci hanno permesso di raggiungere la programmazione finale.
Si sono riscontrati vari problemi nella programmazione dei sensori perché
inizialmente il robot non riusciva a riconoscere la striscia nera.
Al momento della sperimentazione sul campo si è visto che il nostro robot eseguiva
correttamente il percorso soltanto al primo trasferimento del programma dal
computer al robot tramite infrarossi. Nel secondo tentativo, dopo aver aggirato
l’ostacolo, il robot non riesce a ritrovare la striscia nera e quindi a eseguire
nuovamente il percorso; il motivo di questo errore dipendeva molto dal
posizionamento dell’ostacolo.
Ciascun movimento che il robot compie è stato provato sulla pista, cronometrato e
sperimentato per arrivare all’obiettivo finale che è quello di superare l’ostacolo e
riprendere il percorso.
Conclusioni
L’obiettivo principale di questa elaborazione è stato quello di far comprendere al
bambino come avvengono i comportamenti motori.
Ci è sembrato opportuno integrare questa attività, con un ulteriore gioco molto simile
alla mosca ceca, al fine di rendere più comprensibile ai bambini questi meccanismi.
Poiché i bambini, specialmente nell’età prescolare, hanno bisogno di utilizzare il
proprio corpo e i proprio sensi per interiorizzare degli apprendimenti, è stato pensato
di creare una similitudine tra ciò che abbiamo fatto fare al robot e le loro azioni.
Questa attività servirà a fargli meglio comprendere l’importanza degli imput esterni
e l’utilizzo dei sensi quali il tatto che corrisponde al sensore di contatto e la vista
rappresentata dal sensore di luce.
Il gioco è quello di costruire un labirinto simile alla scatola che abbiamo trovato nel
laboratorio della Professoressa Bilotta e sarà dotato materiale morbido in modo tale
da non provocare nessun danno fisico al bambino, il bambino verrà bendato e
soltanto attraverso il suo senso di orientamento ed utilizzando il tatto potrà uscire dal
labirinto.