Robotica 1

Programma di Robotica  della classe terza (aggiornato al 2023)

Numero di ore/settimana: 3 ore

Numero di ore/a.s.: 99 ore

Libro di testo

Modulo 1

ABC DI UN ROBOT

La struttura di un Robot

Alimentazione e batterie

Materiali per la struttura

Elementi di fissaggio

Lavorazioni

Modulo 2

DISEGNO E STAMPA 3D (vale come corso PCTO)

Disegno 3D

Tinkercad

Thingiverse

Realizzazione del supporto 3D dello Zumo-Robot per Arduino e sensori ostacolo

Cura

Stampante 3D

Modulo 3

ZUMOROBOT - SENSORI DI LINEA

Sensori di linea CNY70

Progetto e realizzazione scheda sensori con Multisim/Ultiboard

Progetto e realizzazione scheda sensori con EasyEDA

Dimensionamento resistenze

Montaggio componenti e collaudo

Modulo 4

ZUMOROBOT - TELAIO

Progetto dello ZumoRobot

Telaio Zumo

Vano batterie e scelta batterie

Scelta e collegamento motori

Modulo 5

ZUMOROBOT - SHIELD

Il motore in corrente continua

Driver con transistor BJT

Driver a ponte H

Alimentazione di Arduino e condensatore tampone

Progetto di uno shield motori con Multisim/Ultiboard

Progetto di uno shield motori con EasyEDA

Utilizzo di moduli commerciali

Modulo 6

ZUMOROBOT - SENSORI OSTACOLI

Sensori a infrarossi

Uso dei sensori come occhi

Programma per leggere sensore non lineare

Modulo 7

COLLAUDO ZUMOROBOT 

Collaudo ZumoRobot

Strategie di programmazione

Cenni sulla macchina a stati

Anni scolastici precedenti

Domande di preparazione alla prova di verifica

1) Tramite quali dispositivi un robot riceve segnali dall'esterno?

2) Tramite quali dispositivi un robot si muove o muove proprie parti?

3) A che servono i diodi inseriti nel circuito del driver dei motori di un robot?

4) Che significa IR e perché si usano i dispositivi IR?

5) Qual'è il motore utilizzato nei robot alimentati a batterie?

6) Quali sono i punti deboli di questi motori?

7) Che cosa sono il catodo e l'anodo di un diodo led?

8) Qual'è il simbolo grafico di diodo led?

9) Come si collega un diodo all'alimentazione? (disegna lo schema con i valori dei componenti)

10) A che serve il driver in un robot?

11) Quanti driver servono per pilotare un motore in modo che possa andare avanti e indietro?

12) A che serve un servomotore?

13) Che differenza c'è tra le batterie NiMH e le batterie  Lipo?

14) Cosa indica il C di una batteria?

15) Come è fatto un ponte H? (disegna lo schema con i componenti)

16) Come è fatto un driver con transistor è relè? (disegna lo schema con i componenti)

17) A che servono i condensatori che si saldano sui terminali del motore in c.c.?

18) Che rapporto c'è tra la velocità e la coppia di un motore in c.c.?

19) A che serve un motoriduttore collegato a un motore in c.c.?

20) Cosa è un magnete permanente?

21) Cosa sono il rotore e lo statore di un motore in c,c.?

22) A che serve un tester-led?

23) Come si legge il codice a colori di una resistenza?

24) Se un diodo Led ha una corrente Id=15mA e una tensione di 1,5V, quale resistenza va messa in serie al diodo Led se l'alimentazione è di 5V?

25) Che differenza c'è tra valore teorico e valore commerciale di una resistenza?

26) Che cosa è la tolleranza di una resistenza?

27) A che serve un quarzo?

28) Come funziona un potenziometro?

29) Che cosa è uno shield per Arduino?

30) Che differenza c'è tra un segnale analogico e un segnale digitale?

31) Che significa PWM?

32) Che significa Duty Cycle?

33) Quanti terminali ha un servomotore?

34) Quanti terminali ha un motore in c.c.?

35) Come viene usato un transistor in un driver?

36) Che differenza c'è tra pulsante e interruttore?

37) Che differenza c'è tra deviatore e interruttore?

38) Come funziona un relè?

39) Cosa sono le lamelle di un motore in c.c.?

40) Cosa è il collettore di un motore in c.c.?

41) Che cosa è un microcontrollore?

42) Che differenza c'è tra una memoria FLASH e una memoria RAM?

43) Che sono gli attuatori?

44) Un potenziometro si può usare come una resistenza? Perché?

45) Nella breadboard i fori sono tutti collegati tra loro? Perchè?

46) Quale grandezza misura l'unità di misura Ohm?

47) Quale grandezza misura l'unità di misura Farad?

48) Quale grandezza misura l'unità di misura Volt?

49) Quale grandezza misura l'unità di misura Ampere?

50) Che cosa dice la legge di Ohm?

51) Per far muovere un braccio robotico si usano motori in c.c. o servomotori? Perché?

Struttura robot

Struttura MIni-sumo

Driver e loro protezione dalla tensione inversa di reazione con diodi polarizzati inversamente

Principio di funzionamento del motore in corrente continua

Sensori di rilevamento degli ostacoli

Schema Zumo-Robot

Zumo

Sistema di sviluppo

Diagrammi di flusso

Ritardo

CNY70

Uso dei vecchi alimentatori dei PC fissi

Connettore quadrato (giallo +12V e due masse)

Connettore IDE (giallo +12V, nero 0V, nero 0V, rosso +5V)