Benvenuti nello spazio dedicato al laboratorio di Robotica e Informatica “Progettiamo e costruiamo un Robot”.
Proposto da PortaleRagazzi nell’ambito dei progetti e percorsi formativi dell'Assessorato alla Pubblica Istruzione del Comune di Firenze – progetto “Le Chiavi della Città” 2008/2009, il laboratorio consiste nella costruzione con Lego® Mindstorms NXT di un piccolo robot e nella programmazione dei suoi comportamenti col computer. 12 le classi di scuole secondarie di 1° grado di Firenze che partecipano.
Mindstorms NXT è un gioco di costruzioni ad elevato contenuto tecnologico, che offre la possibilità di imparare a conoscere alcuni dei principi basilari delle nuove tecnologie adottate nella costruzione dei robot, riproducendo attraverso sensori di vario tipo e piccoli motori elettrici, comportamenti e rappresentazioni della realtà.
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Questo spazio è stato pensato come il luogo all’interno del quale gli alunni e gli insegnanti partecipanti al progetto potranno trovare materiale di riferimento per l’attività di laboratorio e come luogo di confronto e condivisione delle esperienze acquisite.
Cos’è’ Lego® Mindstorms NXT?
Intorno al mattoncino programmabile NXT viene costruito il robot utilizzando il Lego (in particolare si usano componenti Lego Technic); il “mattoncino” programmabile NXT è il “cervello” del robot, ad esso vengono collegati sensori di vario tipo (ad ultrasuoni, di luce, di temperatura, di contatto, ecc…), in modo tale da consentire al robot di percepire l’ambiente circostante ed adottare dei comportamenti conseguenti; i comportamenti sono definiti da programmi realizzati su PC con il software in dotazione e trasferiti nella memoria di NXT.
Il mattoncino programmabile NXT, i sensori ed i motori elettrici
L’attuazione dei comportamenti programmati avviene attraverso dei piccoli servomotori elettrici, anch’essi collegati al “mattoncino” programmabile, che assemblati nel robot possono consentirne ad esempio lo spostamento su ruote o su cingoli, o di muovere arti meccanici per compiere azioni di vario tipo.
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Le fasi del progetto
1)Conoscere Mindstorms NXT
L’esperienza ha inizio con due lezioni durante le quali le singole classi e gli insegnanti coinvolti sono accompagnati in un percorso guidato che porterà alla costruzione di un veicolo in grado di muoversi nell’ambiente in modo autonomo (NXT 9797).
Durante la costruzione di tale veicolo verranno introdotti i singoli sensori (suono, luce, ultrasuoni e contatto), il loro impiego e la loro programmazione.
NXT 9797
La programmazione può avvenire attraverso due modalità:
- programmi comportamentali semplici per introdurre il funzionamento dei sensori e dei motori, si realizzano direttamente sul “mattoncino” NXT usando i quattro pulsanti ed il display;
-
programmi più complessi che consentono il completo controllo delle caratteristiche dei sensori e dei motori attraverso cicli di programmazione complessi che si effettuano al computer usando il software NXT. Durante questa fase gli alunni prenderanno confidenza con i componenti del Lego Technic per la realizzazione di dispositivi elettromeccanici.
2)Progettare e costruire un robot
Durante questa fase gli alunni dovranno sviluppare in autonomia un robot più complesso e potranno scegliere fra due soluzioni diverse:
- inventare, costruire e programmare un robot completamente nuovo;
- scegliere di costruire uno dei tre diversi robot di cui Mindstorms NXT fornisce sia le istruzioni di assemblaggio che il programma completo (Spike, AlphaRex o RoboArm).
3) Condividere le esperienze
Durante le varie fasi del progetto PortaleRagazzi ospiterà queste pagine dove saranno resi disponibili idee e materiali per sviluppare i propri progetti, attraverso link al sito ufficiale http://mindstorms.lego.com o ad altre pagine fra le migliaia dedicate in internet a Mindstorms NXT. Al termine dell’esperienza PortaleRagazzi ospiterà le realizzazioni delle varie classi che verranno descritte e documentate attraverso fotografie, filmati, programmi NXT scaricabili e istruzioni di assemblaggio.
Laboratorio di Robotica e Informatica inserito ne “Le Chiavi della Città” 2008/2009 (Cod.71)
Area download
Suggerimenti per l'asseblaggio AlphaRex
1. Gamba destra (pp. 1÷17)
2. Gamba sinistra (pp.18÷35)
3. Inserimento motori nelle gambe (pp. 36÷48)
4. Corpo (pp.50÷78)
5. Assemblaggio corpo/gambe e collegamenti (pp. 79÷81)
6. Testa (pp.82÷85)
7. Braccio sinistro (pp.86÷91)
8. Braccio destro (pp. 92÷97)
9. Completamento (pp. 81÷101)
Le fasi 1, 2, 4, 6, 7 e 8 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 5 richiede il completamento di 3 e 4; la fase 9 richiede il completamento di tutte le precedenti.
Guida Assemblaggio AlphaRex (8,5 MB) 
File di programmazione
Suggerimenti per l'assemblaggio di RoboArm
1. Piattaforma I (pp. 1÷17)
2. Piattaforma II (pp. 18÷32)
3. Piattaforma III (pp. 33÷47)
4. Piattaforma IV (pp. 48÷57)
5. Supporti per le palline colorate (pp. 58÷61 x2)
6. “Mano” meccanica (pp. 62÷72)
7. Completamento (pp. 73÷82)
Le fasi 1, 2, 5 e 6 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 4 richiede il completamento di 3; la fase 7 richiede il completamento di tutte le precedenti.
Guida Assemblaggio RoboArm (8,4 MB) File di programmazione
Suggerimento per l'assemblaggio di Spike
1. Corpo (pp.1÷8)
2. Parte anteriore (pp. 9÷16)
3. Assemblaggio corpo/parte anteriore (pp. 17÷21)
4. Zampe (pp. 22÷37)
5. Coda retrattile I (pp. 38÷51)
6. Coda retrattile II (pp. 52÷66)
7. Completamento (pp. 67÷74)
Le fasi 1, 2, 5 e 6 possono essere svolte contemporaneamente da gruppi diversi.
La fase 3 richiede il completamento di 1 e 2; la fase 4
Guida Assemblaggio Spike (6,2 MB) File di programmazione
Altre risorse: http://www.nxtprograms.com/
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