Tipologia dell'ente/Kind of organization:
Istituto Tecnico Tecnologico
Nome dell'ente che lo ha realizzato/Organization-institute presenting the project:
IISS Canudo-Galilei, Gioia del Colle (BA)
Descrizione del progetto/Describe the project :
I ragazzi del robot-team della 4A indirizzo informatico dell'ITT Galilei stanno realizzando, sotto il coordinamento del Prof. Chimenti Umberto, un piccolo rover "marziano" SAM da presentare ad ottobre al maker-fiere di Roma. Il Robot SAM (Scanner Automous Mars rover) è un sistema robotico dotato di:
• DC-Motors e driver di controllo;
• micro-controller arduino;
• mini-computer raspberry linux o.s.;
• ultrasonic scanner;
• IR/USB Camera (con supporto rotante);
• drone (supporto aereo);
• braccio robotico (6-axis arm);
• color-object detection (rilevamento campioni di rocce).
Il rover, mentre perlustra (con guida autonoma ed evitando gli ostacoli sul suo percorso) la superficie planetaria, effettua una scansione del territorio (inviando i dati ad un PC, che li elabora producendo una “bozza virtuale” dell’ambiente planetario). Attraverso un sistema di object detection il robot è in grado di rilevare differenti campioni di rocce (di diversa colorazione) e di afferrarli e deporli in un cestino posto sul robot. Un drone, connesso con il rover è in grado di effettuare perlustrazione aerea (a supporto del rover, nel caso in cui risultasse “bloccato tra le rocce”). Per ulteriori dettagli si richiama al video al link: https://youtu.be/IphzxQRvk1Q
Link al video di presentazione/Link to the presentation video:
https://youtu.be/IphzxQRvk1Q
Categoria del progetto/Project category :
Educazione fino ai 18 anni/Up to 18 years
Uso delle tecnologie / Use of technologies:
- Coding: programmazione in linguaggio C, python, html, js, jquery, bootstrap, php. In generale il progetto richiede elevate competenze di programmazione per l'implementazione in python-keras della rete neurale, la gestione automatica del drone e il controllo del sofisticato sistema sensoristico e del modulo di rendering 3d della superficie planetaria;
- Sistemi embedded: gestione del microcontroller Arduino e del mini computer Raspberry pi 4;
- Tecniche di visione artificiale: realizzazione di un sistema di riconoscimento automatico con filtraggio HSV;
- Intelligenza Artificiale: realizzazione di una rete neurale per object-detection;
- Comunicazione wifi: sistema di comunicazione robot-PC realizzato con tecnologia websockets
Indicare gli elementi di innovazione del progetto / What are the innovative aspects of the project?:
Il progetto “rover SAM” rappresenta senza dubbio un esempio di “forte” innovazione sul piano tecnologico, meccatronico e informatico. L’integrazione all’interno di una struttura robotica autonoma di intelligenza artificiale e machine-leaning (reti neurali e sistema di riconoscimento colori real-time) affianco alla progettazione del sistema elettronico da “zero” con l’uso di Arduino e Raspberry, sensori e attuatori, nonché l’implementazione di centinaia di righe di codice (con linguaggio di programmazione innovativi) conferisce al progetto una spiccata valenza tecnologica.
Con quanti utenti interagisce il progetto?/How many users does the project interact with? :
Il progetto nasce come fase terminale di una serie di due corsi pomeridiani di robotica e programmazione con Arduino e Raspberry che ha coinvolto le classi del triennio dell’ITT indirizzo informatico e studenti del liceo scientifico indirizzo tecnologico dell’IISS Canudo-Galilei di Gioai del Colle (BA). Al termine dei corsi, i ragazzi hanno sviluppato i loro progetti (consultabili al link: https://canudogalileimakersrobot.altervista.org/). In particolare, il robot-team della classe quarta sta realizzando il progetto “rover SAM” in occasione del maker-fiere 2021.
Di quali mezzi o canali si avvale il progetto?/Which media or channels does the project use?:
video preview: youtube (https://youtu.be/IphzxQRvk1Q)
web site (https://canudogalileimakersrobot.altervista.org/)
project web site (http://robotsbraingioiadelcolle.altervista.org/sam_rover/web_site/)
Il progetto è già stato replicato? /Has the project already been replicated? :
Quali sono le aspettative future?/What are future expectations?:
L’attuale prototipo verrà presentato all’attenzione delle aziende locali nell’ambito dell’alternanza scuola-lavoro con la prospettiva dei seguenti ulteriori sviluppi:
- migliorare la “robustezza” della base meccanica;
- sviluppo di un sistema di object-detection completo attraverso l’uso di rete neurale;
- implementazione di interfacce grafiche innovative e user-friendly;
- ottimizzazione del sistema di riconoscimento dei colori;
- ottimizzazione della movimentazione del braccio meccanico nell’“afferrare” gli oggetti.
Ci si pone anche l’obiettivo di presentare un prototipo completo a concorsi nazionali con la prospettiva di avviare una start-up nel settore robotico.
Durata progetto/project duration:
Risultati ottenuti/Results:
partecipazione al maker-fiere 2021
Cognome del coordinatore del progetto/project coordinator surname :
Nome del coordinatore del progetto/project coordinator name :
Il Progetto ha contribuito ad affrontare la pandemia da Covid-19? / Has the project helped facing the emergency of Covid-19? :
Il progetto ha contribuito ad affrontare la pandemia in corso, offrendo l'opportunità agli studenti di "dare vita" alla loro passione per la tecnologia e le applicazioni “spaziali” in armonia con il risveglio mondiale nel settore, alimentato delle più prestigiose aziende multinazionali, nonché dalle politiche nazionali che manifestano rinnovato interesse per le missioni spaziali. Il progetto parteciperà al maker-fiere 2021. Una delle problematiche più sentite relative alla didattica "in tempo di covid" per gli istituti tecnici riguarda le attività tecnico-pratiche di laboratorio. Infatti, benché per le lezioni "teoriche" sia possibile sopperire con sistemi di video conferenza, le attività di laboratorio ne hanno risentito non poco. Per tale ragione, sono stati realizzati piccoli laboratori robotici direttamente nelle case dei ragazzi, attraverso comodato d'uso del materiale scolastico. Questo ha consentito un'agile ripresa delle attività tecnico-pratiche e ha dato impulso alla realizzazione di progetti più "ambiziosi" come il rover SAM. La pandemia in corso non è stata in grado di "spezzare le catene dell'entusiasmo e dell’innovazione".
Versione stampabile
PDF version