Progetto tecnico

Progetto tecnico
Progettazione meccanica:
Il nostro robot è formato da un mattoncino EV3, tre motori grandi modello EV3, un motore
più piccolo anche questo EV3 e 3 sensori: 2 di colore ed uno di contatto. Il mattoncino è
la parte centrale della struttura del robot; esso poggia sui due dei motori grandi. Questi
due motori sono posizionati parallelamente al piano su cui si muove il robot ed azionano
le due ruote motrici, le quali sono del tipo più piccolo ma anche più largo portando un
vantaggio di precisione ed aderenza, sacrificando però un po’di velocità. Come terzo
punto di appoggio abbiamo deciso di utilizzare un cerchione di una ruota senza
copertone, così che possa scivolare durante le curve senza produrre attrito. Il terzo
motore grande è posizionato sul lato del mattoncino e muove un braccio che viene
cambiato tra una missione e l’altra: durante la prima uscita il motore guida un braccio
munito di due ganci, posizionati uno a pochi centimetri dall’altro, che utilizziamo per
alzare l’anello della missione “Apprendimento basato su progetti” e da un gancio che
usiamo
per
far
scattare
il
meccanismo
nella
missione
“comunicazione
remota/apprendimento”; durante la seconda uscita, invece, muove un braccio composto
da due ganci, anche questi posizionati a qualche centimetro dall’altro, che usiamo per
recuperare l’anello della missione “usare i giusti sensi” e da una
struttura creata per tenere ferma la palla, quest’ultima la
utilizziamo per spostare la palla prima dello svolgimento della
missione “sport” e per tirare la palla, nella terza uscita il braccio
muove un cesto oblungo con un tubo
nel quale vengono
immesse una dietro l’altra gli anelli raccolte nelle uscite
precedendenti, questo braccio viene anche usato per abbassare la maniglia della porta,
spingerla fino in fondo tramite il tubo e per inserire gli anelli nel gancio della missione
“apprendimento basato su progetti”, nell’ultima uscita invece il motore muove un lungo
braccio con un parte sporgente all’estremità, questo braccio viene utilizzato per girare la
girandola di “impegno”. Infine il motore più piccolo è posizionato nella parte posteriore
del robot, quest’ultimo guida dei bracci che non hanno la necessità di utilizzare troppa
forza o quando possibile non girare completamente il robot. I due sensori di colore si
1 trovano nella parte frontale al robot e sono posizionati ortogonalmente al piano su cui si
muove il robot. Per evitare che variazioni della luminosità intorno al robot interferiscano
con i valori ottenuti dai sensori, li abbiamo schermati con una benna che permette anche
al robot di raddrizzarsi sul lato frontale o spingere oggetti senza che si incastrino col
robot. Il sensore di contatto invece è posizionato nella parte posteriore del robot e viene
utilizzato per velocizzare lo svolgimento dell’ultima uscita.
Analisi missioni
Apertura delle porte: il rapporto difficoltà punteggio di questa missione è molto
basso; tuttavia lo svolgimento di questa missione permette di percorrere una via molto
più breve per svolgere “apprendimento basato su progetti” e “apprendistato” facendoci
guadagnare molto tempo. Quindi abbiamo deciso di svolgerla per poter sfruttare il tempo
guadagnato svolgendo questa missione nelle altre uscite.
Accesso alla cloud: questa missione ha un buon rapporto difficoltà punteggio; però
per svolgerla dovremmo attaccare al robot dei pezzi che ne diminuirebbero
considerevolmente la mobilità e renderebbero impossibile lo svolgimento di altre missioni
durante la stessa uscita.
Comunità in apprendimento: questa missione ha un rapporto difficoltà punteggio
medio; a differenza di altre missioni però permette anche di guadagnare altri 10 punti da
“apprendimento basato su progetti” per questo motivo abbiamo deciso di svolgerla.
Competizione robotica: questa missione è una missione complicata e, poiché
richiede una grande quantità di tempo per inserire la chiave nel dispositivo di scorrimento
abbiamo deciso che non è conveniente svolgerla.
Usare i giusti sensi: questa missione da molti punti ed è di media difficoltà, inoltre è
facilmente raggiungibile tramite le linee guida e recuperando l’anello si guadagnano altri
10 punti nell’“apprendimento basato su progetti”; per questo abbiamo deciso di
svolgerla.
2 Pensare al di fuori degli schemi: questa missione è una delle missioni più difficili, in
più il punteggio che si ottiene svolgendola non ripaga lo sforzo fatto per svolgerla; quindi
abbiamo deciso di non svolgerla.
Comunicazione remota/apprendimento: questa missione è una delle missioni col
rapporto difficoltà-punteggio più alto e in più è raggiungibile seguendo una comoda linea
guida di conseguenza abbiamo deciso di svolgerla.
Motore di ricerca: questa missione richiede l’utilizzo di 2 sensori di colore o di un
braccio che muove un sensore di colore solo perla suddetta missione, il che non
conviene poiché il tempo usato in base per modificare il robot non viene ripagato dal
punteggio della missione.
Sport: anche questa missione ha un ottimo rapporto difficoltà-punteggio, per di più
nello svolgimento di altre missioni il robot passa nella zona di tiro; pertanto abbiamo
deciso di svolgerla.
Ingegneria inversa: questa missione consiste sostanzialmente nel portare il cesto con
i modelli in base, ciò rende la missione semplice; ciò nonostante il cesto si trova molto
lontano dalla base ed è molto ingombrante. Pertanto abbiamo deciso di non svolgerla in
quanto il robot avrebbe difficoltà nel portarlo in base.
Adattamento a condizioni mutevoli: questa missione è molto semplice quindi
abbiamo di svolgerla permettendo così al robot di creare una strada diretta verso a
“impegno”.
Apprendistato:
questa
missione
è
molto
semplice
e
si
trova
affianco
a
“apprendimento basato su progetti”quindi abbiamo deciso di svolgere le due missioni in
contemporanea per guadagnare del tempo.
Impegno: questa è la missione che incrementa maggiormente il punteggio totale
ottenuto quindi abbiamo deciso di svolgerla facendole fare un giro di 180° ottenendo
l’11% di punti in più e i 15 punti per aver abbassato la leva. Inoltre nell’ultima uscita
facciamo compiere ulteriori giri alla girandola, incrementando il nostro punteggio
notevolmente.
3 Apprendimento basato su progetti : questa missione aumenta di valore per ogni
medicina raccolta quindi abbiamo deciso di svolgerla facendo “fruttare” gli anelli che
abbiamo raccolto.
Programmazione:
Il robot esce dalla base girato verso est muovendosi in avanti, spingendo tramite la
benna la missione “Adattamento a condizioni mutevoli” e continua fino a quando non
raggiunge la linea nera vicino ad “Impegno”. Raggiunta la linea utilizzando il sensore di
colore a destra la segue fino a che il sensore non rileva la linea verde, a questo punto il
robot muove indietro e con un movimento del quarto motore spinge la leva di “Impegno”.
Poi si gira su se stesso e si muove in avanti fino a quando il sensore di colore di sinistra
non rileva la linea verde che conduce a “Comunicazione remota/apprendimento”.
Raggiunta la linea la segue tramite il nostro segui linea monosensoriale fino a quando non
rileva la linea nera; a quel punto tramite il braccio principale tira il gancio e fa scattare il
meccanismo della missione “Comunicazione remota/apprendimento”. Il robot si gira
verso nord e si muove indietro raddrizzandosi il muro sud e ,per avere la massima
certezza di riuscire a svolgere la missione, una volta raddrizzato si gira e sfrutta la
superficie piana della missione “Accesso alla cloud” per raddrizzarsi ulteriormente e
girarsi verso a “Comunità in apprendimento”. Si muove in avanti e raccoglie, col braccio
mosso dal motore grande, l’anello della missione “Comunità in apprendimento”. Infine
aggira la missione “Accesso alla cloud”,usando la linea verde che porta alla missione
“Comunicazione remota/apprendimento”come riferimento, e appoggiandosi al muro torna
in base in retromarcia mentre spinge dietro a se l’anello vicino alla missione “Accesso alla
cloud”.
Nella seconda uscita il robot parte girato verso est, ma questa volta viene posizionato
in base con l’aiuto di una base precostruita. Il robot esce dalla base munito del braccio
catapulta sul quale è stata appoggiata la palla, mentre il braccio mosso dal 4° motore
viene sostituito da uno più piccolo. Il robot si muove in avanti fino a quando i sensori non
rilevano la linea rossa vicino a “Impegno”, a quel punto fa compiere mezza rotazione alla
girandola e si muove di nuovo avanti fino a quando non rileva con uno dei due sensori la
4 linea verde affianco a quella rossa e si gira verso nord. Giratosi il robot va avanti verso la
missione “competizione robotica” e per evitarla compie una correzione nel suo tragitto
girandosi verso la missione “Sport”. Fatto ciò si muove in avanti fino a quando non rileva
una linea verde e si gira in modo da avere di fronte la porta. Si muove all’indietro, così da
entrare nell’area di tiro e lancia la palla tramite un movimento del braccio principale.
Dopodiché si raddrizza sul muro nord sbattendo con il retro del robot e va avanti fino alla
linea verde. Raggiunta la linea comincia un segui linea, col sensore sinistro, verso la
missione “Usare i giusti sensi” spingendo tramite la benna il dispositivo di scorrimento,
fino a quando non rileva la linea nera, a quel punto si gira e aggancia con uno dei 2 ganci
l’anello. Preso l’anello si raddrizza sul muro nord sempre con il retro del robot e si gira
verso ovest, va avanti fino a che non rileva la piccola linea nera all’incrocio delle due linee
verdi e si muove in avanti per una distanza prestabilita per poi girarsi verso sud e
continuare ad andare avanti fino a quando non entra in base.
Prima della terza uscita i driver inseriscono nell’apposito braccio tutti gli anelli raccolti
,in maniera che siano tutti rivolti verso nord, e posizionano il modello della missione
“Apprendistato” davanti alla benna del robot così che lo possa spingere. Il robot esce
dalla base girato verso nord, si muove in avanti, e tramite il braccio principale abbassa la
maniglia della porta ,va avanti spingendola, poi alza il braccio con gli anelli all’altezza del
gancio della missione “apprendimento basato su progetti” e si muove in avanti fino a
quando tutti gli anelli non vengono infilati nel gancio. A quel punto il robot torna indietro
abbassando il braccio lasciando il modellino e gli anelli a posto.
5 L’ultima uscita è stata creata per sfruttare il tempo rimasto dopo lo svolgimento delle
tre uscite precedenti. Il robot esce dalla base girato verso est e munito del braccio più
lungo. All’avvio della missione il robot si muove in avanti mentre muove il braccio in
posizione, raggiunge con l’estremità del braccio la girandola e abbassando il braccio le fa
compiere un giro di 90°, poi torna indietro e fa completare il giro di 180° alla girandola.
Arrivato in base i driver lo riposizionano e premere il sensore di contatto per far uscire e
rientrare il robot dalla base, poi premono nuovamente il sensore ed il robot fa compiere
un altro giro di 180° alla girandola. Questa operazione viene ripetuta fino a quando il
tempo non finisce. In questa maniera abbiamo ottimizzato il tempo a nostra disposizione.
Poiché utilizziamo molto spesso i segui linea abbiamo
deciso di creare un blocco, tramite lo strumento “my block
builder”, che fungesse da segui linea. Quindi abbiamo creato
un blocco con 2 variabili A e B che, rispettivamente, indicano
il colore della linea da seguire ed il colore della linea che
indica la fine del segui linea. In questo modo possiamo
adattare il blocco alle nostre necessità.
Il seguilinea che abbiamo creato è un classico seguilinea monosensoriale dove il
sensore scelto controlla se si trova sulla linea e se si trova sulla linea il robot muove il
motore del lato opposto al sensore e se non vede la linea il robot muove il motore dal lato
del sensore.
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