La robotica fai-da-te sta conquistando sempre più appassionati grazie alla crescente disponibilità di componenti modulari come LEGO e di strumenti personalizzabili come la stampa 3D. Tra i progetti più interessanti del momento spicca Swervebot, un robot omnidirezionale che combina la versatilità dei mattoncini LEGO con la precisione di parti stampate in 3D.
Grazie al controllo Wi-Fi reso possibile da un Arduino Nano ESP32, Swervebot è capace di movimenti complessi e precisi, rendendolo un esempio perfetto di ingegneria e design. In questo articolo vedremo nel dettaglio come funziona Swervebot, quali componenti sono stati utilizzati e come riprodurre questo interessante progetto.
Swervebot: come funziona?
Alla base di Swervebot troviamo un meccanismo chiamato co-axial swerve drive, una configurazione che permette movimenti omnidirezionali. Questo tipo di robot utilizza moduli swerve, composti da:
- Un asse motore dedicato alla rotazione della ruota.
- Un secondo asse motore che orienta la ruota.
Quando diversi moduli swerve sono combinati in uno chassis (nel caso di Swervebot, in una configurazione 2×2), il robot può eseguire movimenti avanzati, come ruotare su sé stesso mentre si muove in una direzione specifica.
Componenti principali
- LEGO: utilizzati come struttura principale, offrono robustezza e modularità.
- Parti stampate in 3D: progettate per integrare i motori e i meccanismi con i mattoncini LEGO.
- Arduino Nano ESP32: cuore del robot, gestisce il controllo dei motori e l’interfaccia utente via Wi-Fi.
- Motori DC: montati in coppia su ogni modulo per la rotazione e l’orientamento delle ruote.
- Driver motore TB6612: utilizzati per alimentare e controllare i motori.
- Display per occhi animati: un elemento divertente che rende il robot più accattivante.
Assemblaggio e programmazione
1. Creazione dei moduli swerve
Per costruire ciascun modulo:
- I motori DC sono inseriti in supporti LEGO compatibili stampati in 3D.
- Un sistema di ingranaggi trasferisce il movimento del motore alla ruota.
- Le ruote sono fissate ai supporti tramite assi rotanti.
Una volta assemblati, i quattro moduli sono stati montati su un telaio LEGO.
2. Collegamenti elettronici
- L’Arduino Nano ESP32 è connesso a due driver TB6612 per il controllo dei motori.
- Sono stati aggiunti un display per animare gli “occhi” del robot e un modulo Wi-Fi per il controllo remoto.
3. Programmazione
L’ESP32 ospita un’interfaccia web accessibile via Wi-Fi. Questa pagina permette di impostare:
- La velocità del robot.
- La direzione dei movimenti.
- I comandi per le manovre omnidirezionali.
Per la programmazione è stato utilizzato l’IDE Arduino, sfruttando librerie specifiche per la gestione dei motori e della rete Wi-Fi.
Perché Swervebot è speciale?
1. Versatilità dei movimenti
Grazie ai suoi moduli swerve, Swervebot può:
- Muoversi in qualsiasi direzione senza bisogno di cambiare orientamento.
- Ruotare su sé stesso mentre si sposta, rendendolo ideale per applicazioni in spazi ristretti.
2. Uso di LEGO e stampa 3D
La combinazione di LEGO, per la struttura, e di stampa 3D, per i componenti personalizzati, dimostra come sia possibile creare robot complessi senza strumenti industriali costosi.
3. Controllo remoto intuitivo
La pagina web ospitata dall’ESP32 rende il controllo accessibile anche ai principianti, eliminando la necessità di telecomandi o dispositivi esterni.
Come replicare Swervebot?
Se sei interessato a costruire il tuo Swervebot, Alex Le ha pubblicato una guida dettagliata su Instructables: Swervebot su Instructables.
Nella guida troverai:
- File STL per stampare i componenti 3D.
- Schema dei collegamenti elettronici.
- Codice sorgente per il Nano ESP32.
Conclusione
Swervebot rappresenta un’ottima fusione tra creatività e tecnologia. Grazie all’uso di LEGO e della stampa 3D, questo robot omnidirezionale è alla portata di tutti gli appassionati di robotica fai-da-te. Che tu sia un principiante o un esperto, questo progetto offre l’opportunità di imparare nuove competenze tecniche e di esplorare le potenzialità di Arduino e dei sistemi swerve drive.
Hai già provato a costruire un robot con LEGO e componenti stampati in 3D? Condividi la tua esperienza nei commenti!
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Simone Candido
Simone Candido è un ragazzo appassionato del mondo tech nella sua totalità. Simone ama immedesimarsi in nuove esperienze, la sua filosofia si basa sulla irrefrenabile voglia di ampliare a 360° le sue conoscenze abbracciando tutti i campi del sapere, in quanto ritiene che il sapere umano sia il connubio perfetto tra cultura umanistica e scientifica.