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* Stream: la storia *

Da un’idea della N.A.S.A. nasce Stream.

Stream è un robot a 6 ruote comandato da PC costruito prendendo spunto dal rover Sojourner

contenuto nella sonda Pathfinder giunta su Marte il 4 Luglio 1997.

Due mesi più tardi ho iniziato la sua progettazione, portata a compimento nel Febbraio 1999,

quando Stream ha lentamente compiuto i suoi primi ‘giri di ruota’.

Nel Giugno/Luglio 1999 l’ho portato come progetto pratico all’Esame di Stato, ottenendo la

 votazione di 100/100 (corso Elettronica e Telecomunicazioni).

 

* Come funziona Stream? *

Stream è in grado di compiere 4 movimenti: Avanti, Indietro, Destra e Sinistra. E’ molto semplice

comandarlo: su un qualsiasi Pc deve essere installato il software di gestione del robot. L’ultima

versione del programma è "Stream 4.0": questo è sviluppato in C++ gira esclusivamente sotto

Windows 95/98/NT, come una comune applicazione Windows. Il funzionamento è molto semplice:

si deve inserire il percorso nella tabella di inserimento dati, specificando quale delle 4 azioni si

 deve compiere e la quantità. Questa può andare da 1 a 31 ed equivale a 1 cm nel caso sia riferita

 alle azioni "Avanti" o "Indietro" o 6° nel caso sia riferita alle azioni "Destra" o "Sinistra". Esiste

 anche una 5° istruzione, Stop, utile per fermare il robot.

* Quanto e’ preciso nei movimenti? *

Stream è molto preciso: l’ errore sui movimenti è inferiore all’ 1%. E’ stato possibile ottenere una

precisione tale utilizzando dei motori passo-passo. Questo complica il circuito, in quanto sono

 necessari particolari driver per pilotare questi motori, ma i vantaggi che si ottengono sono non

 indifferenti.
Per avere anche una grande precisione in curva ho fatto in modo che il centro di rotazione

 coincidesse con il centro del robot: in questo modo è possibile sapere sempre quali sono le

 coordinate di Stream nello spazio.

* Stream e’ alimentato a batteria. Qual e’ la sua autonomia? *

Stream ha un assorbimento medio di corrente di circa 0,9 A. La batteria di cui è dotato è ricaricabile

 al piombo da 12V ed ha una capacità di 2 Ah. Quindi l’ autonomia del robot è di circa 2 ore.

* E’ dotato di un sistema radar. A cosa serve? *

Per evitare pericolose collisioni con oggetti che si potrebbero trovare sul percorso, Stream è dotato

 di un sistema radar a raggi infrarossi. In questo modo è capace di rilevare oggetti fino ad una distanza

 di 15 cm (a seconda del loro coefficiente di riflessione): così se c’è qualche ostacolo Stream si ferma

 immadiatamente. Sarà poi compito dell’ utente studiare un percorso per superare l’ ostacolo.

* Stream e’ comandato dal computer. Come sono collegati? *

Come già detto il percorso che Stream dovrà eseguire viene impostato su Pc. Ci sono due modi per

collegare il robot al Pc: via cavo o via radio. Attualmente Stream comunica solo via cavo: è comunque

già predisposto per la comunicazione radio. Per ottenerla è sufficiente acquistare i moduli radio TX e

RX e inserirli negli appositi slot: il trasmettitore deve essere montato sulla scheda di interfaccia Pc,

mentre il ricevitore lo si deve inserire sulla scheda CPU sul robot. Come si vede anche dalla foto è già

 presente l’ antenna, indispensabile per comunicare via radio.

* E’ necessario collegare una scheda al pc. Come si fa e a cosa serve? *

Per poter comunicare con il robot si deve collegare una scheda al Pc con il modulo radio TX o il Jack

per il cavo. La scheda deve essere inserita sulla porta seriale COM2. Non necessita di alimentazione

esterna: avendo questa un assorbimento di corrente inferiore ai 20 mA disponibili sulle

 porte standard dei Pc (assorbe circa 3 mA) è possibile utilizzare come alimentazione la tensione

prelevata dalla porta seriale. Questa scheda serve a convertire i segnali dallo standard della porta

 seriale allo standard di Stream.

* Quali sono i requisiti di sistema del programma di gestione del robot? *

Il programma Stream 4.0 richiede il sistema operativo Windows 95/98/NT, 100 KB su hard-disk

 e una scheda video compatibile con Windows. Naturalmente è indispensabile la porta seriale.

* Da cosa e’ gestito Stream? *

La parte intelligente di Stream è costituita da un microprocessore tipo ST62T10 della SGS-Thomson.

In questo è memorizzato il programma per far funzionare il robot.

* Quali sono le applicazioni possibili di Stream? *

Le applicazioni di Stream sono praticamente infinite. Infatti Stream può essere adattato a qualsiasi situazione

, semplicemente creando o modificando le parti hardware o software necessarie. Il programma del µP è

predisposto a accettare, senza troppe modifiche, nuovi comandi: con questi è possibile ad esempio pilotare un

braccio meccanico, o utilizzare questi codici per stabilire una comunicazione con il Pc, per inviare ad esempio i

dati risultanti da rilevazioni sul campo. Un esempio significativo potrebbe essere questo: si deve misurare la

temperatura di un liquido in un luogo che non è accessibile da personale umano. Si può quindi dotare

Stream di un sensore di temperatura montato su un braccio meccanico: in questo modo si può effettuare

 la misurazione posizionando la sonda nel serbatoio e, terminata questa operazione, comunicare al

 Pc i dati ottenuti.

* In questo modo e’ pero’ necessaria una comunicazione bidirezionale pc-stream.

E’ difficile da realizzare? *

Non è assolutamente difficile realizzare una doppia comunicazione. Sono necessari dei moduli radio

ricetrasmettitori e alcune modifiche sia nel programma del µP che nel programma del Pc. Queste

modifiche sono comunque legate all’ utilizzo che si intende fare di Stream.

qst articolo è stato preso da qui