Quest'anno all'interno del nostro
istituto, in orario extrascolastico, sono stati attivati due corsi di
microrobotica. Ciascun corso della durata di 20 ore, ha visto coinvolti gli
allievi del triennio che con passione ed interesse hanno potuto apprendere molte
informazioni su questa tematica.
Il primo corso, gestito dagli insegnanti
Gianluigi Dariol e Daniele Slepoi ha visto come tematica principale lo sviluppo
di un robot su ruote in grado di muoversi autonomamente e di interagire con
l'ambiente circostante.
Il secondo corso è stato gestito dagli insegnanti Mirco
Segatello e Daniele Slepoi e prevedeva la realizzazione e la programmazione di
un robot bipede con sembianze umane. In entrambi i corsi gli allievi hanno
trovato stimoli ed interessi che hanno portato notevoli soddisfazioni ai
partecipanti.
I lavori eseguiti durante il corso sono stati presentati al
WorkShop di Istituto suscitando notevole interesse da parte degli altri allievi.
Perché la robotica?
Perché cambierà il nostro modo di fare scienza e
forse la nostra visione di noi stessi. L'uomo ha sempre costruito
strumenti per accrescere la propria potenza e diminuire la fatica.
Questa attività è diventata una delle chiavi del progresso economico,
grazie alle macchine della rivoluzione industriale dell'Ottocento e alle
macchine automatiche che hanno caratterizzato il ventesimo secolo. Oggi
i progressi dell'informatica e delle comunicazioni permettono di mettere
nelle macchine abbastanza intelligenza da renderle autonome. Gli
scienziati robotici dovranno quindi tentare di comprendere potenzialità
e limiti di queste macchine intelligenti in rapporto con gli esseri
biologici intelligenti. Possiamo quindi prevedere che nel ventunesimo
secolo l'umanità si troverà a convivere con la prima intelligenza aliena
della propria storia, i robot, con tutti i problemi etici e sociali che
ne conseguiranno.
Perché esistono problemi che l'umanità potrà
affrontare soltanto mediante l'impiego di robot. In particolare robot
per lo studio e la protezione dell'ambiente e robot in grado di
intervenire in ambienti ostili per eseguire la bonifica di siti
contaminati da scorie tossiche (chimiche, radioattive o batteriologiche)
o il recupero di materiali pericolosi per l'ambiente e per la salute
umana in luoghi inaccessibili come il fondo del mare. Rientrano in
questa categoria anche i sistemi robotici per lo sminamento e la
neutralizzazione di armamenti. Inoltre l'esplorazione e la
colonizzazione dello spazio saranno condotte da squadre di uomini e
robot.
Perché la Robotica è uno dei principali business
del futuro, come dimostra il massiccio impegno finanziario in attività
di Ricerca e Sviluppo dei paesi più industrializzati, Giappone in testa.
Dopo la diffusione di robot nelle industrie, oggi iniziano a vedersi i
primi prodotti consumer, questi ultimi prevalentemente nel settore
dell'entertainment, ma destinati ad aprire il mercato all'invasione dei
robot di servizio. Il mercato potenziale è immenso ed è prevedibile che
in futuro le nazioni asiatiche ne deterranno una fetta predominante,
come oggi avviene per l'elettronica di consumo.
Il Dipartimento di Elettrotecnica dell’ITIS V. Volterra organizza i seguenti corsi di robotica destinati agli studenti di quarto e quinto anno particolarmente motivati ad acquisire competenze di Microrobotica e sviluppare le interazioni tra le varie materie:
Informatica
linguaggi formali/interpreti/compilatori;
programmazione tradizionale;
nuovi paradigmi di programmazione;
algoritmi e intelligenza artificiale;
affidabilità (robustezza) del software.
Sistemi
metodologie di progettazione dei sistemi;
sistemi di controllo (retroazione, controllo
remoto, controllo in tempo reale, … );
sistemi di comunicazione.
Elettronica
tecniche di interfacciamento;
assemblaggio di componenti elettro-nici;
progettazione e studio di sensori e attuatori.
Meccanica
componenti meccanici e movimento;
applicazione di schemi di progetto meccanici e pneumatici;
creazione di nuove soluzioni;
soddisfacimento di requisiti di affidabilità meccanica (equilibrio, robustezza... ).
Matematica
distinzione analogico/discreto;
approssimazioni - conversioni;
virgola fissa e virgola mobile;
medie pesate, geometria, trigono-metria, probabilità, ...;
gradienti, logica formale, logica fuzzy, ...
Fisica
statica, dinamica, cinematica;
principi fisici di funzionamento dei sensori e degli attuatori;
acquisizione ed elaborazione anche in tempo reale di dati sperimentali.
Argomenti corso base:
approfondimento della programma-zione del microcontrollore 16f877 della Microchip;
realizzazione e programmazione di un robot a ruote per permettergli l’esecuzione di percorsi con ostacoli;
uso del sintetizzatore vocale;
uso del Compilatore specifico in linguaggio C;
controllo wireless via radio da PC;
controllo in remoto ad infrarossi.
Argomenti corso avanzato:
il corso avanzato prevede la realizzazione e la programmazione di un robot bipede a sei gradi di libertà con sembianze umanoidi. Il riconoscimento degli ostacoli sarà possibile grazie ad un radar a ultrasuoni, mentre il controllo in remoto sarà affidato ad un telecomando a infrarossi. Saranno studiate le movimentazioni classiche per la camminata e la rotazione nonché la possibilità di calciare.