I robot stanno trasformando le applicazioni in diversi campi che vanno dall’esplorazione dello spazio e del mare alla sicurezza nazionale e la biomedicina. Questa evoluzione è fortemente legata alla capacità di controllare queste macchine complesse anche a distanza, rendendole accessibili e funzionali in contesti che altrimenti sarebbero preclusi.
L'Interazione Uomo-Robot e il Progetto H2R
L’obiettivo finale consiste in strategie di controllo migliori per la teleoperazione di robot con due braccia in cui un operatore umano controlla il movimento in remoto. Il progetto di formazione H2R (Bringing human neuromotor intelligence to robots), finanziato dall’UE, ha migliorato la comprensione dei fondamenti relativi al controllo neuromotorio umano allo scopo di ottimizzare le prestazioni dei robot.
Gli scienziati hanno sviluppato un meccanismo adattivo ibrido compito-spazio per spostare un braccio del robot e un attuatore in risposta a un disturbo esterno in qualsiasi posizione nel sistema robotico. Il meccanismo ha sfruttato sensori di forza e di impedenza e uno schema basato sulla logica fuzzy per selezionare il migliore guadagno di sintonizzazione.
In parallelo, il team ha prodotto nuove conoscenze per quanto riguarda il coordinamento di arti multipli nel contesto dei sistemi multi-agente, compresi gli studi teorici di accoppiamenti incerti. Gli scienziati hanno studiato anche il controllo delle mani basato sulla gestualità in teleoperazione di robot umanoidi (iCub e Baxter).
Il progetto H2R ha contribuito a un’importante maggiore comprensione dei requisiti tecnici per una teleoperazione ottimale di un sistema uomo-robot. Il team ha prodotto meccanismi avanzati basandosi sul riconoscimento di modello e sulla sintonizzazione con guadagno adattivo, la quale tenta di abbinare il controller di un telerobot con il modello di movimento dell’operatore umano.
Robot Domestici Comandati da Remoto: La Casa Post-Vacanze e l'IoT
Cosa c’è di peggio del rientro dalle vacanze? Il rientro dalle vacanze in una casa poco pulita e in disordine. Spesso, presi dalla frenesia di preparativi e bagagli, gli ambienti domestici rischiano di trasformarsi in un vero e proprio campo di battaglia. E siamo talmente di fretta e desiderosi di partire per le tanto meritate vacanze che ci chiudiamo la porta alle spalle senza controllare le condizioni della nostra casa.
A darci il bentornato al rientro potrebbe quindi non esserci un’atmosfera così accogliente come pensiamo. In questi casi, a meno che non si abbia la fortuna di avere qualcuno che si occupi della casa durante la nostra assenza, c’è poco da fare. Non ci resta che rimboccarci le maniche. O, forse, esiste un’altra possibilità. Ma, per fortuna, la tecnologia ci viene in aiuto con alcuni preziosi alleati.
In un’epoca in cui si parla costantemente di intelligenza artificiale, in cui tutto è a portata di mano grazie agli smartphone, tendiamo a dimenticare quanto la tecnologia abbia semplificato le nostre vite. Senza quasi che ce ne rendessimo conto, la tecnologia si è pian piano fatta largo in ogni ambito della nostra quotidianità e in ogni stanza della nostra casa. Pensiamo solo a com’è cambiato il modo in cui ascoltiamo musica, guardiamo un film, cuciniamo. Ormai possiamo fare tutto comodamente dal divano, senza muovere un dito. Anzi, muovendo solo quello.
La tecnologia ha fatto passi da gigante anche nell’ambito della pulizia. Negli ultimi anni, non c’è elettrodomestico che non sia stato sottoposto a un vero e proprio restyling, dotandosi di feature e comandi avanzati. Il tutto con l’obiettivo di diventare indipendente, risparmiando a noi esseri umani fatica e perdite di tempo.
La Smart Home: Vantaggi del Controllo Remoto
È chiaro ormai a tutti che ci stiamo avviando verso un futuro completamente dominato dal concetto di “Internet of Things” (IoT), ovvero dall'idea di rendere intelligente ogni oggetto della nostra quotidianità. Non a caso, sempre più strumenti, dai robot da cucina ai robot aspirapolvere, sfruttano la connessione WiFi per fornirci informazioni su di sé e sull’ambiente in cui si trovano. Raggiungendoci ovunque siamo. Anche in vacanza.
Nasce, dunque, una nuova esigenza: ossia, rendere il proprio ambiente domestico sicuro, automatizzato e sicuramente user-friendly. Quello che viene definito Smart Home, una casa in cui tutto è collegato tramite connessione wireless e, di conseguenza, tutto è attivabile e gestibile anche a distanza. Non parliamo solo degli elettrodomestici, ma proprio di tutto: le luci, il riscaldamento, la climatizzazione. Chiunque disponga di una connessione internet e di dispositivi wireless può creare la propria smart home su misura.
Vantaggi di una Casa Smart
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Controllo dei consumi | Risparmio energetico |
| Gestione in tempo reale | Da smartphone, tablet, computer |
| Maggiore sicurezza | Controllo costante |
| Configurazioni personalizzate | Basate sulle proprie esigenze |
Robot Aspirapolvere: Esempi di Pulizia Smart
La velocità con cui gli aspirapolvere intelligenti si evolvono è pari alla richiesta che, fidati, è molto alta. D’altra parte, considerando i ritmi frenetici della vita di tutti i giorni, la maggior parte di noi ha poco tempo a disposizione per pulire casa o, comunque, desidera dedicare le ore libere ad attività diverse e più stimolanti. Perciò, un elettrodomestico dotato di intelligenza artificiale, pronto a darci una mano appena ne abbiamo bisogno è sicuramente un aiuto prezioso.
I robot aspirapolvere di ultima generazione sono in grado di pulire gli ambienti in modo estremamente smart, consentendoci di gestirli da remoto e di impostare preferenze personalizzate.
Il robot aspirapolvere X-Plorer serie 240 AI+ ne è un esempio: aspira e lava in una sola passata grazie all’elevata potenza di aspirazione fino a 8000 PA, alla spazzola Animal extra-large e all’ampio panno vibrante. Grazie alle tecnologie di cui questo robot è dotato, non sarà più necessario riordinare la casa prima di avviare le pulizie: l’intelligenza artificiale, la visione 3D e la navigazione intelligente con Laser LiDAR 360° permettono al robot di riconoscere ed evitare anche gli ostacoli più piccoli (come cavi, calzini...). Questo robot è, inoltre, caratterizzato da un design D-shaped, adatto a pulire con precisione gli angoli e lungo i bordi, così da catturare lo sporco ovunque. La soluzione ideale per chi è alla ricerca di precisione e tecnologia all’avanguardia e altamente personalizzata.
XIAOMI Robot Vacuum S40 – Configurazione iniziale passo dopo passo
Un’alternativa, altrettanto innovativa ed intelligente - con connessione WiFi e mappatura multipiano, per essere comandato facilmente da remoto tramite l’App quando si è fuori casa è costituita dal robot aspirapolvere X-Plorer Serie 75 S+. Questo modello ti farà letteralmente dimenticare delle pulizie per ben 60 giorni. Grazie alla nuova funzione di svuotamento automatico: il robot aspirapolvere svoterà automaticamente il contenitore della polvere in soli 20 secondi al termine di ogni sessione di pulizia nella stazione di svuotamento, che non ha bisogno di manutenzione fino a 60 giorni. Inoltre, grazie al motore digitale ultrapotente, alla navigazione laser ad alta precisione e al sistema Smart Aqua Power, per lavare e aspirare in una sola passata, il robot garantisce risultati eccellenti in ogni angolo della propria casa.
Robot per Consegne a Domicilio: L'Esempio di Gibot
I robot comandati da remoto trovano applicazione anche nel settore dei servizi, offrendo soluzioni innovative per la consegna. E’ alto 60 centimetri, pesa 17 chilogrammi, cammina a una velocità di 6 chilometri l’ora, ma soprattutto viene manovrato da remoto da chi, causa disabilità, fatica a entrare nel mondo del lavoro. Si chiama Gibot e porta i pasti a domicilio confezionati in trenta gastronomie di Brescia.
Prima è nata Gibo, app di food delivery dedicata ai prodotti del passato, poi, Presto Robotics, di Francesco Riccuti e Filippo Baldini, ha creato il robot. Da ottobre due robot circolano per le strade di Brescia consegnando cibo. Una prima flotta di robot, circa venti, verrà prodotta una volta chiuso il round, altri robot di dimensioni maggiori verranno poi impiegati per sperimentare la consegna della spesa a domicilio di supermercati affiliati.
L’idea è quella di aprirci anche ad altre città e sempre con l’obiettivo di creare un ecosistema dove la tecnologia è a sostegno dell’uomo e non viceversa. Rispetto ad altre aziende che si muovono orizzontalmente su più mercati, Gibo promuove i piatti delle migliori gastronomie, botteghe e macellerie di quartiere, incarnazione della tradizione culinaria italiana. La nostra app consente di entrare virtualmente nel negozio, visionare il banco dei prodotti, scegliere e ordinare tutto da remoto. Vero, è già attiva in alcuni Paesi però tutto avviene tramite l’IA.
Controllo Remoto di Robot Industriali con IXON Cloud
Anche nel settore industriale, il controllo remoto dei robot è fondamentale per ottimizzare i processi e garantire la sicurezza. IXON è partner Industrial IoT ufficiale di Universal Robots ed ha creato una piattaforma Industrial IoT potente per aggiornare le potenzialità IoT dei tuoi Universal Robots. Grazie ad IXON Cloud ottieni un accesso web-based ai tuoi Universal Robots semplice e sicuro per accedere e controllare il robot e la sua interfaccia sul tuo smartphone o computer. Potrai inoltre ricevere notifiche se qualcosa va storto.
IXON è compatibile con un’ampia gamma di robot/cobot industriali come FANUC, Mitsubishi, ABB, Yaskawa, Doosan, Saywer, Hanwha e molti altri.
Installazione e Funzionalità di IXON Cloud
Il connettore IXON è l’URCap (plugin) per i cobot di Universal Robots. Esso integra il cobot con IXON Cloud fornendo un server VNC e potenzialità di registrazione dati. Il connettore IXON è progettato per essere usato insieme all’IXrouter. L’IXrouter e il connettore IXON URCap sono certificati UR+. Ogni router VPN industriale ha quattro porte ethernet per connettere le macchine e una porta WAN per connetterlo ad Internet. Ogni dispositivo include supporto a vita e accesso a IXON Cloud e alle sue funzionalità, l’opzione per attivare Cloud Logging e Cloud Notify, nonché assistenza tecnica gratuita.
Se il tuo dispositivo supporta svariate fonti queste possono essere usate insieme per la ridondanza. Attivare l’IXrouter è più semplice rispetto a molti altri router. Di solito i router sono configurati tramite la loro interfaccia web. Al contrario, l’IXrouter legge la configurazione iniziale da una chiavetta USB. Devi solo creare il file di configurazione nel tuo account IXON Cloud, scaricarlo sulla chiavetta USB e inserirlo nel tuo router. All’avvio l’IXrouter leggerà il file di configurazione e si connetterà automaticamente a IXON Cloud. Quindi puoi attivarlo assegnandogli un nome e accedervi dal tuo account aziendale in IXON Cloud.
XIAOMI Robot Vacuum S40 – Configurazione iniziale passo dopo passo
Metti il file URCap 'IXONConnector-x.x.x.jar' su una chiavetta USB e inseriscila nel lato del poliscopio, quindi installala da lì. Puoi trovare istruzioni su come farlo sul sito web di assistenza della Universal Robots. Dopo aver attivato il dispositivo IXrouter e installato l’URCap, puoi entrare nel tuo account IXON Cloud per impostare una connessione VPN sicura al tuo cobot Universal Robots. Seleziona il dispositivo che vuoi connettere e premi il pulsante VPN. Viene quindi creato il tunnel VPN sicuro dal tuo computer, tramite IXON Cloud verso il tuo robot.
Una volta configurato il server VNC nell’URCap, puoi visualizzare in remoto e controllare il poliscopio da dentro IXON Cloud controllando i suoi schermi.
Cloud Logging e Cloud Notify
Il Cloud Logging è un servizio con cui puoi accedere ai tuoi dati ed estrarli dai tuoi cobot di Universal Robots, inviarli in sicurezza ad IXON Cloud ed accedervi tramite cruscotti avanzati e semplici da usare - o usali per creare allarmi basati su cloud. Se non è disponibile alcuna connessione internet per l’IXrouter i tuoi dati non vanno persi. L’IXrouter può archiviare localmente dati per settimane nel momento in cui non vi è alcuna connessione internet disponibile.
Per raccogliere dati dal tuo Universal Robot aggiungi un nuovo nodo nel connettore IXON: Variabile Logger e attiva Cloud Logging nel tuo account IXON Cloud. Puoi aggiungere questo nodo al tuo programma per registrare variabili di dati a IXON Cloud. La variabile logger può registrare variabili globali e di installazione in IXON Cloud. Devi solo configurare quali variabili vorresti registrare nell’URCap e definire all’interno di IXON Cloud quando questi devono essere registrati (intervallo, cambiamento di stato o trigger personalizzato).
Ora che hai raccolto i dati dal tuo robot collaborativo industriale e li hai trasmessi ed archiviati in IXON Cloud puoi usarli per configurare i tuoi cruscotti di robot. Usando il nostro editor drag & drop puoi aggiungere widget e realizzare cruscotti multipli in base ai dati raccolti.
Per creare e ricevere allarmi dal tuo Universal robot aggiungi un nuovo nodo nel connettore di IXON: 'IXON Notify' e attiva Cloud Notify nel tuo account IXON Cloud. Su IXON Cloud puoi aggiungere allarmi nella sezione Cloud Notify. Seleziona la variabile, la priorità, imposta la condizione e le istruzioni per l’operatore.
Progetti Fai-da-te: Costruire Robot Controllabili da Remoto
Gli appassionati di robotica sanno quanto sia importante aggiungere una funzionalità particolare quale una webcam a un piccolo robot o auto radiocomandata, con la possibilità di visualizzare il video remotamente, su uno smartphone o su un tablet. Non meno importante e utile è la possibilità di controllare i movimenti del robot tramite un dispositivo mobile dotato di un’opportuna applicazione Android. In questo progetto vedremo come sia possibile controllare remotamente un robot o un veicolo radiocomandato tramite un’applicazione Android e uno smartphone o tablet.
Controllo Via Bluetooth con Arduino e Android
Il robot comunica con l’applicazione in esecuzione sul dispositivo remoto Android tramite l’interfaccia Bluetooth. Quando, infatti, si preme un tasto qualsiasi sul pannello dell'interfaccia utente dell’applicazione, i corrispondenti comandi vengono inviati tramite la connessione Bluetooth al modulo installato sul robot. Tutti i comandi sono in formato ASCII, e sono quindi composti da una sequenza di caratteri.
Componenti e Assemblaggio
Prendete la piastra di materiale plastico e posizionate i servo motori in corrispondenza dei bordi laterali destro e sinistro utilizzando della normale colla a caldo per il fissaggio. Aggiungete poi il ball caster. Sul lato superiore della piastra andrà poi posizionata la board Arduino, utilizzando del nastro bi-adesivo; un’operazione analoga andrà eseguita per il contenitore delle batterie.
Collegamento Hardware
In questo step vedremo come realizzare i collegamenti a livello hardware con la scheda Arduino e con i servomotori. A differenza dei normali servomotori, quelli a rotazione continua non possono essere controllati e impostati su uno specifico valore di angolo.
- Il filo bianco/giallo del servomotore sul lato sinistro andrà collegato al pin digitale 9 di Arduino.
- Il filo bianco/giallo del servomotore posto sul lato destro andrà collegato al pin digitale 10 di Arduino.
- I fili neri di entrambi i servomotori andranno collegati al pin GND di Arduino.
- I fili rossi andranno collegati al terminale positivo del portabatterie.
- Il pin RX del modulo Bluetooth va collegato al pin TX (pin digitale 1) di Arduino.
- Il pin TX del modulo Bluetooth va collegato al pin RX di Arduino (pin digitale 0).
- I pin VCC e GND dello stesso modulo vanno collegati ai corrispondenti pin di Arduino.
- Il terminale negativo del portabatterie va infine collegato al pin GND di Arduino.
Lo sketch Arduino relativo al progetto del robot controllato remotamente può essere scaricato al nostro indirizzo. Nota importante: poichè il modulo Bluetooth è collegato ai pin RX e TX di Arduino, esso andrebbe rimosso prima di trasferire il codice dello sketch dal PC alla board Arduino.
Installazione e Pairing dell'Applicazione Android
Per installare l’applicazione Android sullo smartphone, occorre trasferire il file.apk (unzip la cartella) dal PC al dispositivo Android, e poi cliccare su di esso per eseguirne l’installazione. Per chi volesse modificare l’app Android, sono disponibili i relativi sorgenti del progetto. Una volta installata l’applicazione, prima di aprirla occorre eseguire il pairing e la connessione con il modulo Bluetooth. Per fare ciò occorre alimentare sia la board Arduino che il modulo Bluetooth, e poi abilitare la connessione Bluetooth sullo smartphone. Prendete nota del nome del vostro dispositivo (in questo caso è “HC-06”). Dopo aver eseguito il pairing con il robot, andate sull’app Android (“DIY RC car”) e inserite il nome del vostro modulo Bluetooth che vi siete annotati in precedenza, e cliccate su “OK”.
Streaming Video da Robot con Raspberry Pi e Webcam
Dotare di una webcam un piccolo robot o un veicolo radiocomandato è sicuramente un’operazione utile e vantaggiosa che permette, ad esempio, di vedere esattamente dove il veicolo si sta dirigendo tramite una connessione wi-fi ed uno smartphone o tablet. Vediamo, quindi, come realizzare questo progetto utilizzando un Raspberry Pi e una webcam USB.
XIAOMI Robot Vacuum S40 – Configurazione iniziale passo dopo passo
Principio di Funzionamento
Vediamo ora di esaminare il principio di funzionamento del progetto. La webcam USB collegata al Raspberry Pi viene normalmente associata al device /dev/video0. Installando il servizio di streaming “mjpg streamer”, è possibile poi trasmettere il video all’indirizzo IP e alla porta locale del Raspberry Pi. Sia la risoluzione del video che il frame rate possono essere impostati tramite dei comandi Linux, anche con il servizio mjpg già attivo. Il video può essere, inoltre, riprodotto su un qualunque dispositivo collegato alla rete locale aprendo un file HTML in un browser, e puntando all’indirizzo IP e alla porta del Raspberry Pi.
