Rivista #232: CONTROLLIAMO ALPHABOT 2 CON LE GESTURE

Tra i contenuti del fascicolo 232 (Febbraio 2019), attualmente in edicola, un articolo dedicato ad un sistema di controllo tramite automazione con Arduino Yún e Board Ethernet a 2 relè.

Utilizziamo la scheda di riconoscimento dei movimenti della mano The Tactigon per comandare i movimenti del popolare robot a due ruote Alphabot2.

The Tactigon è prima di tutto un’idea: l’idea di una rivoluzione. È l’idea di rivoluzionare il mondo dei cosiddetti “controller” o joystick” wireless per consentirci di esercitare un controllo e l’interazione con varie categorie di sistemi elettronici come meccanismi, robot su ruote, robot antropomorfi ma anche semplici programmi che girano su computer. Il tutto con le gesture, con movimenti molto naturali del braccio e della mano. Sicuramente realizzare tutto ciò non è facile e affermare di riuscire a farlo con qualcosa di semplice e proponibile sulle pagine di una rivista di elettronica applicata, quale è la nostra, può suscitare un po’ di scetticismo. Ebbene, chi ha seguito i progetti basati su The Tactigon già proposti, non può avere dubbi in merito.

Pensiamo che il controller The Tactigon sia l’inizio di un processo dalle infinite potenzialità: non solo per il fatto di poter eseguire azioni come prendere una matita e scrivere, oppure utilizzare il proprio smartphone, oppure afferrare un bicchiere e bere indossando il controller tramite la comodissima custodia da mano chiamata T-SKIN (la vedete nella foto della pagina accanto), ma anche perché i quattro pulsanti sul retro “a portata di polpastrello” aggiungono comandi al controllo delle gesture.

Quindi gesture+command. Scommettiamo che già la vostra mente avrà elaborato qualche idea, perché con The Tactigon si può passare dalle applicazioni più semplici (senza nulla voler sminuire) tipo un controller per TV/musica, controllo luci e automazioni domestiche nella domotica, al controllo di device come robot, droni nel mondo maker e/o industriale permettendo di svolgere azioni con un minimo sforzo fisico.

Vogliamo parlare della realtà aumentata? Navigazione nei menu, informazioni aggiuntive, comandi. E perché non giocare? Anche il divertimento ha la sua buona dose di importanza nella vita  quotidiana e le moderne applicazioni di realtà aumentata e/o virtuale permettono di realizzare cose fantastiche. Il tutto per mezzo di un controller indossabile.

OVERVIEW DEL PROGETTO

Questo articolo vi mostrerà come trarre vantaggio dalle capacità della connessione BLE (Bluetooth Low Energy) implementata in The Tactigon.

Lo scopo del nostro progetto è raggiungere il controllo di un robot su ruote, che nel caso specifico è il popolare Alphabot2, utilizzando Tactigon come un “volante 3D” che possa controllare la velocità con beccheggio (ossia l’oscillazione intorno all’asse trasversale) e la direzione con il rollio (ossia l’oscillazione intorno all’asse longitudinale).

Abbiamo apportato così alcune (non molte) modifiche al codice di esempio Bluetooth Alphabot2 originale e abbiamo scritto uno sketch per The Tactigon per connettersi alla BLE del robot. Prima di procedere spendiamo qualche paragrafo per riepilogare The Tactigon e spiegare che cos’è Alphabot2.

The Tactigon è una board di prototipazione di applicazioni indossabili, in grado di riconoscere gesture e movimenti di vario genere, beneficiando della disponibilità di firmware e della semplicità di programmazione caratteristiche dell’ambiente Arduino. La vedete nella Fig. 1 e l’avete conosciuta nell’articolo introduttivo pubblicato nel fascicolo n° 220. The Tactigon è una periferica intelligente (Arduino compatibile) che permette di realizzare un controller capace di rilevare gesture tridimensionali e parametri ambientali come temperatura e pressione, che ben si presta a sviluppare interfacce utente per giochi elettronici, gestione di robot industriali e di servizio, macchinari, droni e radiomodelli avanzati. La board è ideale in generale per la cattura dei movimenti e anche per la realtà aumentata.

Alphabot2 (presentato sul numero 224), ultima versione del popolare Alphabot, è una base robotica su ruote dalle dimensioni contenute (circa 11cm di diametro e 5,6 cm di altezza) che non dispone di una logica a bordo ma è compatibile con Arduino. Lo vedete nella Fig. 2. Alphabot2 è stato progettato per poter implementare tutte le principali funzionalità dei robot semoventi a ruote come l’inseguimento linea, rilevamento ostacoli, controllo da remoto, ma è completo di diverse periferiche come display e joystick con cui poter sperimentare diverse applicazioni.

AlphaBot2 è costituito da due telai di forma circolare, che svolgono la doppia funzione di circuito stampato e chassis per il robot. Quello sotto dispone di due motoriduttori con ingranaggi in metallo di alta precisione e basso rumore, comandati da un driver a doppio ponte H ad alto rendimento basato sul TB6612FNG, le ruote hanno dimensione 42×19 mm e sono in gomma ad alta aderenza. Troviamo ancora cinque sensori di linea a riflessione all’infrarosso ITR20001/T, due sensori di ostacoli frontali all’infrarosso ST188, e un sensore ad ultrasuoni HCSR04.

A completare l’hardware ci sono anche quattro LED Neopixel gestiti serialmente in modo indipendente. L’alimentazione è garantita da due batterie ai polimeri di litio del tipo 14500 da 3,7 V, avente una capacità di 800mAh, che garantiscono una lunga durata di funzionamento con pesi e ingombri contenuti. Non è previsto un circuito di ricarica interno, per cui a batterie scariche è necessario rimuoverle ed inserirle nell’apposito caricabatteria.

Il telaio superiore dispone dell’alloggiamento per la scheda Arduino, di un display OLED da 0,66 pollici 128×64 bicolore giallo/blu, di un convertitore AD TLC1543, di un joystick, di un buzzer e di un modulo di espansione per I/O basato sull’integrato PCF8574. È altresì disponibile un connettore denominato Control JMP, che permette di ridefinire le funzionalità dei pin di Arduino rispetto all’hardware presente sulla scheda.

…il progetto prosegue con i seguenti argomenti:

  • Cosa ci occorre
  • ACQUISIRE MAC ADDRESS DEL BLE E LA SUA CARATTERISTICA
  • SKETCH PER THE TACTIGON
  • CONCLUSIONI

Gli sketch descritti e realizzati per il progetto mostrano una delle potenziali applicazioni per Tactigon; con la modalità BLE Central è infatti possibile connettersi ai dispositivi BLE esistenti e raccogliere informazioni o controllarle.

Il progetto descritto è una delle tante possibili applicazioni; attorno ad esso potete svilupparne di nuove in base alle vostre esigenze.

Vuoi vedere the Tactigon che controlla Alphabot 2? Nulla di più semplice: collegati alla pagina https://youtu.be/eYYp6q0M-nY. Potrai anche vedere i video di moltissimi altri nostri progetti proposti in passato.

L’articolo completo è pubblicato sul numero 232 (Febbraio 2019), acquistabile in tutte le edicole.

 

 

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