Progetto
DESCRIZIONE ROBOT ELIOS - CATEGORIA A: MONITORAGGIO E PRESERVAZIONE
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Elios è un piccolo robot mobile che permette di fare una scansione 3D primitiva dell'ambiente che lo circonda, utilizzando una tecnologia di sensing e di attuazione molto economica rispetto ai classici sistemi di scansione convenzionali. Il robot è stato immaginato e sviluppato dai ragazzi dell'Istituto Tecnico Industriale Renato Elia durante un percorso di PCTO in collaborazione con la DAM Bros Robotics.
Prende il nome dal Dio greco del Sole perché, come quest'ultimo, potrebbe portare alla luce nuovi reperti archeologici. Elios è stato infatti pensato per l'esplorazione di cunicoli o piccoli antri in siti archeologici non accessibili facilmente agli esseri umani, se non tramite operazioni di scavo.
Il nostro territorio è ricco di antichi reperti scoperti per caso durante la costruzione di opere pubbliche e private, lavori di ristrutturazione o ampliamento trovano scavi antichi
Con il nostro robot anche nei piccoli paesi o dei privati possono esplorare siti potenzialmente archeologici o presunti tali anche se non hanno, per ragioni di tempo, di budget o di competenza, gli strumenti ed i macchinari che normalmente si utilizzano per riportarli alla luce. Da qui viene fuori anche il nome del robot.
Durante la navigazione Elios acquisisce le coordinate tridimensionali di alcuni punti dello spazio in cui si muove, rivelando ad esempio se sono presenti oggetti da repertare o altri percorsi da esplorare.
La struttura del robot è stata immaginata ispirandosi ai piccoli rover per l’esplorazione spaziale realizzandola volutamente con componenti minimali per facilitare le operazioni di pulizia ed eventuale manutenzione dopo la perlustrazione di uno scavo.
Il robot dispone di 6 elementi motrici sterzanti ciascuno con una coppia di ruote in modo da facilitarne lo spostamento in ambienti angusti dove è difficile muoversi agevolmente. Ogni ruota ha una struttura interna rigida stampata in 3D con gli pneumatici realizzati in silicone morbido in modo da preservare eventuali mosaici calpestati durante l'avanzamento.
La scansione dell’ambiente è realizzata tramite un sensore di distanza ottico che viene movimentato da due servomotori per creare una mappa (grossolana) dei punti tridimensionali dello spazio che circonda il robot (lo spazio è mappato da un gran numero di punti in coordinate polari che costituiscono una nuvola di punti), anche in condizioni di scarsa o assente luminosità.
Dopo l’acquisizione le coordinate dei vari punti tridimensionali saranno elaborate ed utilizzate per costruire una rappresentazione grafica 3D degli scavi esplorati (creazione delle superfici a partire dalla nuvola di punti)
La scansione orizzontale dei punti viene usata per pilotare il robot da remoto e correggerne la traettoria in caso di eventuali ostacoli. La nuvola di punti viene inviata via seriale wireless ad un PC per la visualizzazione in tempo reale e la successiva generazione della superficie ricavata dalla scansione tramite un software di generazione della mesh tridimensionale.