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Introduzione

I Robot sono nell’immaginario di tutti noi per via dei tanti racconti, film e cartoni animati che li vedono come protagonisti. Il loro utilizzo in aula potrebbe perciò rendere l’apprendimento delle Materie Tecniche più piacevole e gratificante e quindi più efficace.

    Essi potrebbero essere utilizzati all’interno di Materie Tecniche come Elettronica Digitale, Elettronica Analogica, Sistemi Elettronici, Tecnologia e Progettazione di Sistemi Elettronici, ecc.

    In ciascuna materia, dopo aver studiato una piccola porzione di teoria, si potrebbe metterla in pratica attraverso esercizi che consistono nel progettare una porzione del Robot, diversa a seconda della materia che si sta studiando.

 Figura 1

Una volta realizzato il progetto su carta si potrà implementarlo, in pochi minuti, sul Robot. Se il Robot non si comporterà come ci si aspetta bisognerà comprenderne le cause, modificare il progetto e riprovare sul Robot, se invece si comporterà come desiderato allora si potrà passare all’esercizio successivo, che sarà un po’ più complesso ma anche più interessante e gratificante. Una volta finiti gli esercizi si passerà a studiare un nuovo frammento di teoria, e così via.

La tecnica che ho appena descritto è quella che utilizzo tutti i giorni in aula con i miei studenti.

Nel seguito descriverò il Robot di cui faccio uso, le foto si riferiscono alla terza versione del Robot, quella cioè che uso attualmente, mentre la quarta versione è già in cantiere e sarà pronta per essere utilizzata fra pochi mesi.

Una volta realizzato il progetto su carta si potrà implementarlo, in pochi minuti, sul Robot. Se il Robot non si comporterà come ci si aspetta bisognerà comprenderne le cause, modificare il progetto e riprovare sul Robot, se invece si comporterà come desiderato allora si potrà passare all’esercizio successivo, che sarà un po’ più complesso ma anche più interessante e gratificante. Una volta finiti gli esercizi si passerà a studiare un nuovo frammento di teoria, e così via.  

 

Uno Spunto Interessante

     Quando si pensa ad un Robot si immagina una macchina dalle sembianze umane, ma i robot comunemente utilizzati sono un po’ più semplici.

     In generale prende il nome di Robot un qualunque dispositivo che è stato realizzato prendendo spunto da parti del corpo umano o di un altro animale, persino di un insetto.

     Ad esempio in una gru, la parte verticale emula il corpo umano, in grado di ruotare su se stesso, mentre il suo braccio emula quello umano capace di prendere e posare oggetti, perciò essa è un Robot a tutti gli effetti.

 Figura 2

    Internet e Youtube sono ricchi di esempi di Robot di tutte le forme, da quelli molto semplici realizzabili anche a casa, a quelli molto sofisticati e costosi.

    Diversi anni fa, uno di essi ha attirato la mia attenzione, perché era molto semplice da realizzare e molto divertente da vedere in azione.

Il suo nome è BeetleBot (cioè Robot Insetto), esso utilizza le sue ‘antenne’ per riconoscere gli ostacoli e poterli così evitare.

    Appena l’ho visto su Youtube ne ho subito realizzato uno (fig.2) ed ho preso spunto da esso per un Robot didatticamente più interessante.

 

Il Robot Didattico

Il Robot che utilizzo in aula trae spunto dal BeetleBot ed è mostrato in fig.3. Esso è dotato di:

 

 Figura 3

Esso può essere assemblato scegliendo fra numerose schede adatte a diversi Argomenti e Materie Tecniche (tra cui Elettronica Digitale, Elettronica Analogica, Sistemi Elettronici, Tecnologia e Progettazione di Sistemi Elettronici). Vediamone alcune.

    La Scheda Sensori e Locomozione, mostrata in fig.4, ha tre diverse varianti:

                 

Figura 4

A seconda degli scopi si potrà scegliere la scheda con il sistema di locomozione più appropriato.

Il Gestore dei Sensori (fig.5) contiene quei circuiti che permettono di decodificare i segnali provenienti dai Sensori trasformandoli in segnali digitali. 

 

 Figura 5

    Tale scheda può essere utilizzata così com’è oppure può essere sostituita con altre schede che consentono allo studente di progettare il tipo di trattamento più appropriato da applicare ai segnali in diverse situazioni. In questo modo lo studente potrà mettere in pratica i principali Circuiti ed Algoritmi studiati in Elettronica Analogica ed in Sistemi Elettronici.

 

 

Figura 6

    Infine il Controller (fig.6) è un circuito che permette di controllare il comportamento del Robot.

Ciascuna delle varianti disponibili permette allo studente di implementare facilmente il Sistema di Controllo precedentemente progettato mediante le diverse Tecniche studiate. Ecco alcuni esempi:

 

    Infine è possibile realizzare in pochi minuti qualunque tipo di Circuito Digitale e/o Analogico, da utilizzare come Gestore dei Sensori o Controller, montando assieme delle particolari minischede che sono mostrate nelle figure qui in basso. 

 Figura 7