Come costruire un Robot – Parte Elettrica

In questo articolo scoprirai come costruire un Robot nella Parte Elettrica e meccanica capace di muoversi all’interno di un ambiente trasmettendo video e audio a distanza usando la connessione a Internet presente, il tutto spendendo veramente pochissimi euro e senza prendere un kit già fatto.
L’estate scorsa, quando ero in vacanza, è scattato l’allarme in casa. Essendo a km di distanza non ho avuto modo di verificare che tutto fosse in ordine, poteva esserci un ladro oppure poteva essere passata una mosca sopra il sensore di movimento.
Molti di voi ora potrebbero pensare … metti le telecamere!
Certo, potrebbe essere una soluzione, ma si dovrebbero posizionare almeno 2 telecamere per stanza (si devono guardare a vicenda). Considerando che in una casa media ci sono almeno 6 locali, servirebbero 12 telecamere, (costo singola cam di qualità circa 50€).

Esistono siti specializzati che hanno studiato la sicurezza delle ipcam , ed il risultato è di fatto un mondo oscuro in termini di privacy e sicurezza.
Avere 2 ipcam in camera da letto o in bagno per me non sarebbe il massimo.
Quindi se sei arrivato fino a qui ti sarai già accorto di questi problemi:

1. Privacy e sicurezza
2. Costo elevato circa 500 euro
3. Tempo impiegato per l’installazione di ciascuna camera
4. Estetica
5. Diventerebbe potenzialmente una casa del grande fratello.

L’idea del progetto

La mia idea: avere un mezzo che si possa comandare da remoto e che mi possa inviare il video e l’audio.
In questo modo posso “esplorare” la casa a mio piacimento senza nessun vincolo, un piccolo robot simile a quello usato dalla NASA per l’esplorazione su Marte e altri pianeti.

La realizzazione del robot è avvenuta secondo un procedimento “step by step”, io vi consiglio di utilizzare sempre questo tipo di approccio quando ci si avvicina per la prima volta a qualcosa di nuovo. E’ importante capire bene quali sono i passi del progetto:

• fare prima una versione molto semplificata;
• aggiungere nuove funzionalità aumentando la complessità.

Il “cervello”del progetto è la piattaforma di sviluppo NodeMcu Esp8266, dovrà rimanere in ascolto per la ricezione dei comandi che in un qualche modo dovrò inviare per controllare i 2 motori. Gli “occhi” e le “orecchie” del progetto sono rappresentati da un qualsiasi telefono Android con l’applicazione IP Webcam installata, è gratuita e la trovate qui: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam&hl=it che trasmettono un flusso video/audio che sarà fruibile dall’applicazione di controllo Android che vedremo successivamente.
Lo smartphone è fissato al resto del robot attraverso questo supporto che ho creato:
https://www.thingiverse.com/thing:4446446

Ho preparato questo schema riassuntivo:

La parte elettrica

Qui sotto vedete lo schema elettrico:

Lista della Spesa per costruire Robot nella sua parte elettrica:
Considera che In qualità di Affiliato Amazon io ricevo un guadagno dagli acquisti idonei e supporti questo sito e il mio lavoro.

• Driver per motori 7€
• Kit Base Auto ( 2 motori, 2 ruote, chasis) 10€
• Batteria 9V per motori 4€
• Nodemcu Esp8266+Baseboard 14€
• Nodemcu Esp8266 8€
• Breadboard 2€
• Power Bank USB Compatto 5V 5€
• Servo motore SG90 (opzionale 5€)
• Buzzer passivo (opzionale 1€)
• Un vecchio telefono con Android che non usi più.

Il costo di questo robot risulta contenuto considerando che molto probabilmente oggetti come il battery pack, una batteria a 9V e un vecchio smarphone si hanno già in casa…se non hai fretta puoi anche ordinare su negozi cinesi pagando molto meno tutto arrivando così a circa 20 euro.

Il NodeMCU non può fornire la corrente necessaria ai motori, quindi è necessario utilizzare un driver. Nello specifico ho usato L298N.
Permette di comandare i 2 motori in modo indipendente l’uno dall’altro prendendo la corrente necessaria dalla batteria a 9V; la rotazione del singolo viene attivata attraverso i fili grigio e verde dal NodeMCU. Inizialmente l’ordine con cui collegate i morsetti ai motori non è importante, dal codice potete agire di conseguenza oppure potrete sempre invertire per aver il verso desiderato.
Il servo motore ( rosso= 3V marrone=massa Giallo=segnale) serve per aprire e chiudere la pinza: ALTRIMENTI CHE ROBOT FACCIAMO????
La pinza la potete stampare usando questo progetto: https://www.thingiverse.com/thing:2714159
Ho messo anche un buzzer passivo che viene usato come Clacson.
La parte di elettronica del robot finisce qui.

Il controllo del robot

Il robot si guida a distanza, ci sono due modalità di utilizzo:
1) Internet, quindi si collega alla rete wifi per utilizzare la connessione al cloud.
2) LAN, non avendo internet si attiva l’hotspot sul telefono di controllo e si configura questa rete wifi sul robot.

La prima volta che accenderai il robot non avrà nessuna rete wifi salvata al proprio interno e bisognerà configurarla.
Sul monitor seriale vedrai una cosa di questo tipo:

*WM: AutoConnect
*WM: Connecting as wifi client…
*WM: Status:
*WM: 0
*WM: No saved credentials
*WM: Connection result:
*WM: 0
*WM:
*WM: Configuring access point…
*WM: RobotCar-01
*WM: Custom AP IP/GW/Subnet
*WM: AP IP address:
*WM: 192.168.10.10
*WM: HTTP server started

Basterà collegarsi con lo smartphone alla rete Wifi RobotCar-01 e inserire sul browser questo indirizzo:
http://192.168.10.10/
per la configurazione della rete wifi

Una volta immesse le credenziali della rete wifi, riavviando la scheda vedrai sul monitor seriale una cosa di questo genere:

*WM: AutoConnect
*WM: Connecting as wifi client…
*WM: Status:
*WM: 6
*WM: Using last saved values, should be faster
*WM: Connection result:
*WM: 3
*WM: IP Address:
*WM: 192.168.2.102
MAC address = 
ESP-83971F
RoboCar HTTP Server Started
*WM: freeing allocated params!

Ora il robot è pronto per essere comandato!
Nel prossimo Articolo scopri come creare un applicazione Android per comandarlo!

Abbiamo visto come costruire un Robot -e la sua parte Elettrica ora non resta che programmare il nostro robot, per la seconda parte dell’articolo clicca qui:
https://www.lutritech.it/programmazione-robot-wifi-esp8266/

Spero che questo progetto ti sia piaciuto, ho dedicato molto del mio tempo libero per portarlo avanti e sono molto soddisfatto del mio lavoro.
A te non costa nulla, ma sarei lieto se condividessi sui social questa pagina oppure il video su youtube.