MINIROBOT SCARABEO    

  • MiniRobot SCARABEO

Alcuni anni fa ho trovato su internet la descrizione di un toy-robot denominato Dung Beetle Robot (letteralmente "robot scarabeo stercorario"). Nonostante le scritte siano in giapponese, si può facilmente intuire il funzionamento: il robot gira su se stesso finché non intercetta la palla; in questo caso procede in linea retta spingendo la palla in avanti, a imitazione dello scarabeo stercorario che spinge verso il nido grosse palle di sterco per provvedere il nutrimento alle sue larve. Purtroppo della documentazione di questo robot non mi è rimasto che il foglio, mezzo strappato, che si vede qui sotto:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ho pensato che questo simpatico scarabeo robotico si poteva perfezionare e mi è venuto in mente di costruire un minirobot che interagisse con delle palline o con altri oggetti, mirando e spingendo questi oggetti mentre continua a tenerli sotto tiro davanti a sè.

L'IDEA: costruire un robot in grado di

  • individuare un oggetto su una superficie

  • puntarlo/inseguirlo

  • spingerlo fuori dalla superficie

  • tornare a cercare altri oggetti sulla superficie

IL PROGETTO: sono state utilizzate diverse tipologie di sensori

  • sensori di prossimità per puntare/tenere sotto controllo/inseguire l'oggetto

  • sensori di superficie per segnalare la fine della superficie di marcia

LA COSTRUZIONE: il robot non monta nessun micro e ha un comportamento puramente reattivo. Per cominciare è stato costruito un prototipo per verificare la validità dell'idea e valutare l'eventualità di modifiche e/o miglioramenti. La parti che compongono il robot sono:

- stadio di ingresso con circuito di ritardo per i floor sensor
- ponte H
- oscillatore per i sensori IR
- stabilizzatore di tensione 5V
- sensori IR per individuare la palla

Per il prototipo è stato usato materiale di recupero ricavato da precedenti lavori. Le foto che seguono mostrano alcune fasi della costruzione. Tutti i componenti, tranne i sensori, sono montati su una basetta di 5 x 5 cm.

Quello che il robot riesce a fare è mostrato chiaramente nei video.

Nei quattro filmati la velocità del robot è stata aumentata portando l'alimentazione dei motori da 5 a 12V
  

   
   

NOTA: dato per scontato che l'elettronica funzioni a dovere, bisogna prestare la massima cura alla realizzazione dei sensori. Le prestazioni del robot dipendono al 90% dalla sensibilità e dal corretto posizionamento dei sensori, in particolar modo di quelli che devono tenere sotto tiro l'oggetto.

MODIFICHE: qui di seguito vengono elencati i problemi che il prototipo ha messo in evidenza e le soluzioni adottate:

  • la velocità del robot è risultata troppo bassa ed è stata leggermente aumentata portando l'alimentazione dei motori da 5V a 7.2V

  • in fase di spinta si verificano degli slittamenti, in particolare con oggetti pesanti; per questo sono state montate delle ruote con maggiore aderenza

  • davanti ad oggetti di dimensioni grandi il robot si blocca; questo inconvente è dovuto alla configurazione circuitale del robot;

  • i sensori TSOP, poco sensibili, sono stati sostituiti con sensori PNA4602 (che permettono anche di ridurre l'assorbimento sui diodi emettitori IR)

Dopo diverse prove e aggiustamenti sul prototipo, è stata realizzata un nuova versione del MiniRobot SCARABEO
 

«Chi è questo che trotterella verso il mucchietto [di sterco] temendo di arrivare troppo tardi? Le sue lunghe zampe si muovono con brusca goffaggine, come spinte da un meccanismo che l'insetto abbia nel ventre; le sue piccole antenne rosse schiudono il loro ventaglio, segno di inquieta cupidigia. Ecco che sta arrivando, è arrivato, non senza travolgere qualche convitato: è lo Scarabeo sacro, tutto vestito di nero, il più grosso e il più celebre dei nostri stercorari.»

Jean-Henri Fabre, Ricordi di un entomologo. Studi sull'istinto e i costumi degli insetti, Einaudi 1981.
                 

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