Costruisci il tuo Robot

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Costruire il tuo Robot

La Lego, nota azienda di giochi, che ha intrattenuto generazioni di bambini, ha immesso sul mercato una novità che, certamente, farà felici tutti coloro i quali hanno sempre desiderato costruire un personale Robot che si muove su comando. La novità, per l’appunto, si chiama Mindstorm NXT.

Tramite dei mattoncini programmabili con motori elettrici, sensori, mattoncini LEGO, pezzi di LEGO Technic (come ingranaggi, assi e parti pneumatiche) è possibile costruire dei robot interattivi. Il costo del kit completo si aggira intorno ai 300 Euro. Vedremo che nel kit è presente un blocco che rappresenta il cervello del robot (NXT Brick) al quale si possono connettere tramite delle porte di tipo input alcuni sensori (come il sensore di colore, tatto o ultrasuoni) e tramite delle porte di tipo output dei servo-motori per farlo muovere. Il robot si può anche comandare a distanza tramite il Bluetooth. Nella figura sottostante è riporato l’NXT Brick con i quattro sensori collegati alle porte di input ed i tre servo motori collegati alle porte di output.

Il componente principale detto Nxt brick è il cervello del sistema, un mini pc tramite cui è possibile gestire i sensori e i motori del robot costruito, le cui caratteristiche sono le seguenti:

Porte per i motori: le porte A, B e C permettono di collegare i motori.

Porte per i sensori: gli ingressi 1,2,3 e 4 permettono di collegare i sensori.

Porta USB: la porta USB permette lo scambio di dati sia via cavo che via bluetooth tra un pc e il

robot(e viceversa) o tra un dispositivo in grado di effettuare una connessione bluetooth(come un

cellulare) e il robot(e viceversa).

Pulsanti: pulsante arancione con funzioni di ON/Enter e Run;

freccie grige usate per muoversi all’interno del menu’ presente sull’Nxt;

pulsante grigio centrale con funzione di Clear/ Go back.

Altoparlanti: l’Nxt dispone di altoparlanti per l’emissione di suoni attivabili durante il suo

funzionamento.

Cose che ti servono servire per la parte fai da te

Per la parte fai da te facciamo riferimento al sito Betafer.it , che secondo i nostri test si è rivelato ottimo sotto il profilo qualità/prezzo.

Sensori Lego MindStorms 2.0 

Sensore di colore: questo sensore dispone di tre funzioni in una, permette al robot di distinguere i colori, rileva l’intensita’ della luce in una stanza e misura l’intensita’ della luce di superfici colorate;

Sensore di contatto: rileva la pressione e il rilascio, puo’ essere usato per impartire dei comandi al robot per esempio;

Sensore ad ultrasuoni: consente al robot di vedere oggetti, rilevarne movimenti , evitare ostacoli o misurarne la distanza; la misura può essere letta per distanze da 0 a 255 cm con una precisione di +/- 3cm;

Servo motori: ogni motore dispone di un sensore di rotazione che permette di controllare e variare la velocità dei motori con accuratezza di +/- 1 grado;

Sensore di luce: permette al robot di distinguere tra luce e buio, misura l’intensita’ della luce in una stanza o l’intensità della luce di superfici colorate;

Sensore di suono: permette al robot di percepire suoni sia alla portata dell’udito umano che al di sopra o al si sotto in termini di dB.

Programmare il Lego Mindstorms NXT 2.0

Esistono diversi modi per programmare il Lego Mindstorms Nxt 2.0, ne cito alcuni:

Programmare il robot tramite Java con Lejos Lego Java Operating System

Lejos (Lego Java Operating System – http://lejos.sourceforge.net/) – è un linguaggio di programmazione opensource derivato da Java. Per poterlo usare occorre però sostituire il firmware del NXT Brick. Lejos consente di scrivere codice sorgente Java-like, che deve poi essere compilato e caricato, tramite apposite utility, sul brick, dove viene interpretato dalla Lejos Virtual Machine inclusa nel fi

rmware Lejos. E’ possibile scaricare dal sito web http://lejos.sourceforge.net un plugin da integrare nell’ambiente di sviluppo Eclipse (http://www.eclipse.org), che agevola l’intero processo di programmazione. Esiste poi un plugin denominato Lejos Statemachine Development Toolkit, che consente di programmare secondo un modello di macchina a stati.

 

Programmare il robot tramite Labview

Tramite Labview (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) scaricando i kit aggiuntivi per LEGO® MINDSTORMS® NXT (http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4435).

Labview è un linguaggio di programmazione sviluppato da National Instruments che ha la caratteristica di essere di tipo grafico, cioè i programmi sono scritti disegnando dei diagrammi a blocchi. Nei linguaggi di programmazione tradizionali l’esecuzione èin modo sequenziale (top-down) mentre In LabVIEW è il flusso di dati che determina l’ordine di esecuzione.

Di seguito uno screenshot che illustra come si presenta un programma Labview:

 Programmare il robot in linguaggio C

RobotC (www.robotc.net) – un linguaggio di programmazione basato su C per robot. Dispone di una GUI simile a Microsoft Visual Studio, con un debugger interattivo in real time, che opera in modalità cablata o senza fili, in connessione con un PC. Il linguaggio supporta i sistemi RCX e NXT di LEGO Mindstorm, così come i sistemi della VEX Robotics.