Robot autonomo RoboCup
Un robot che segue una linea tracciata a terra senza nessuno ai comandi, ispirato ai robot autonomi delle competizioni RoboCup. Quattro ruote mecanum, visione artificiale e un controllo PID tarato a mano.
- Ambito
- Robotica autonoma
- Periodo
- Anno scolastico 2025/2026
- Stato
- Concluso, valutato dai professori
- Team
- BlackCubes
- Il mio ruolo
- Ideazione, architettura elettronica e firmware, coordinamento
Cosa fa
Il robot segue da solo una linea tracciata sul pavimento: un sensore a infrarossi a quattro canali legge il contrasto fra la linea scura e il fondo chiaro, e un controllo PID corregge la traiettoria decine di volte al secondo. Non c'è nessuno che lo guida — il telecomando Bluetooth serve solo per posizionarlo e per le prove.
Sopra la parte autonoma si aggiungono una pinza servocomandata per raccogliere oggetti e un sensore a ultrasuoni che misura la distanza dagli ostacoli.
Com'è fatto
Il controllo è diviso su due schede, e non è una complicazione gratuita: un ESP32-S3 Vision si occupa dell'elaborazione pesante e della visione artificiale, mentre un Arduino UNO R3 con expansion board gestisce sensori e attuatori. Separare i due compiti evita che il ciclo di controllo dei motori venga rallentato dall'elaborazione delle immagini.
- Quattro motori DC indipendenti, uno per ruota mecanum: il robot si sposta anche lateralmente senza sterzare
- Alimentazione con due celle 18650 al litio (7,4 V nominali), con caricabatterie e alloggiamento dedicati
- Telaio in staffe metalliche più parti stampate in 3D progettate su misura
Il controllo PID, tarato a mano
La parte più lunga non è stata costruirlo, ma tararlo. Un PID ha tre costanti e nessuna formula magica per trovarle: con la componente proporzionale troppo alta il robot zigzagava sulla linea, troppo bassa e usciva in curva. Ci siamo arrivati per tentativi, una costante alla volta, cronometrando il giro completo del tracciato.
Scheda tecnica
| Controllo principale | ESP32-S3 Vision |
|---|---|
| Controllo secondario | Arduino UNO R3 + expansion board |
| Trazione | 4 ruote mecanum, 4 motori DC 6 V con riduttore |
| Sensore di linea | Infrarossi a 4 canali |
| Sensore di distanza | Ultrasuoni |
| Pinza | Servo LFD-01 con staffa dedicata |
| Comunicazione | Bluetooth + seriale |
| Alimentazione | 2× 18650 Li-Ion, 7,4 V nominali |
Un progetto BlackCubes
BlackCubes è il team che ho fondato con alcuni compagni di classe per portare a termine insieme i progetti che la scuola ci assegna ogni bimestre. Ne sono il coordinatore: l'idea, il nome del team e la parte più impegnativa di ogni progetto sono sempre stati miei, ma il lavoro — e il merito — restano di squadra.
La versione originale di questo progetto, insieme agli altri realizzati dal team, è su blackcubes.it.
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