PROGRAMMAZIONE ROBOT CON ARDUINO

Modulo 1: Introduzione al Robot e alla Piattaforma Arduino Panoramica generale sul mondo della robotica e dell'automazione, con focus sull’utilizzo di Arduino come piattaforma di sviluppo per robot. Introduzione all’hardware e software di Arduino, e alle sue potenzialità nell’ambito della robotica. Modulo 2: Architettura di un Robot e Componenti Fondamentali Studio dei principali componenti hardware di un robot (motori, sensori, attuatori) e delle loro funzioni. Analisi delle diverse tipologie di robot (mobile, manipolatore, etc.) e delle specifiche esigenze di ciascun tipo. Modulo 3: Installazione e Configurazione dell'Ambiente di Programmazione Arduino Guida all'installazione di Arduino IDE e alla configurazione dell’ambiente di sviluppo. Introduzione alla creazione di un progetto, caricamento di codice sul microcontrollore e configurazione di una scheda di sviluppo Arduino. Modulo 4: Linguaggio di Programmazione Arduino e Struttura del Codice Introduzione al linguaggio di programmazione di Arduino basato su C/C++. Analisi della struttura del codice Arduino: setup(), loop(), variabili, funzioni, e come scrivere codice per controllare il robot. Modulo 5: Controllo dei Motori e Movimentazione del Robot Tecniche per il controllo dei motori nei robot. Come utilizzare motor driver per alimentare e controllare motori DC, motori passo-passo e servomotori tramite Arduino. Programmazione del movimento base di un robot (avanti, indietro, rotazione, ecc.). Modulo 6: Sensori di Posizione e Navigazione del Robot Introduzione ai sensori di posizione e navigazione come encoders, sensori a ultrasuoni e sensori IR. Come implementare la lettura dei dati da questi sensori e utilizzarli per il controllo della posizione e la navigazione del robot. Modulo 7: Sensori di Prossimità e Obstacle Avoidance Studio dei sensori di prossimità (ad esempio sensori ad ultrasuoni e infrarossi) per evitare ostacoli. Programmazione di un robot che rileva e evita ostacoli autonomamente, applicando il concetto di Obstacle Avoidance. Modulo 8: Comunicazione Wireless con il Robot (Bluetooth e Wi-Fi) Introduzione alla comunicazione wireless per il controllo remoto del robot. Come usare moduli Bluetooth (HC-05/HC-06) e Wi-Fi (ESP8266/ESP32) per comunicare con il robot e controllarlo tramite smartphone o PC. Modulo 9: Costruzione di un Robot Mobile: Progettazione e Assemblaggio Progettazione e costruzione di un robot mobile semplice utilizzando una base di robot con ruote motorizzate. Studio dei passi pratici per assemblare i componenti hardware, come motori, ruote, chassis, sensori e Arduino. Modulo 10: Programmazione Avanzata dei Sensori: GPS, Giroscopi e Accelerometri Approfondimento sull'utilizzo di sensori avanzati come GPS, giroscopi e accelerometri per migliorare le capacità di navigazione e stabilizzazione del robot. Come integrare questi sensori nei progetti di robotica e utilizzarli per il controllo avanzato. Modulo 11: Implementazione di Comportamenti Complessi e Logica di Controllo Come progettare e implementare comportamenti complessi in un robot. Introduzione alla logica di controllo, come la gestione dei vari sensori e attuatori in modo coordinato per eseguire compiti complessi come la mappatura, il tracciamento di linee, ecc. Modulo 12: Interfaccia Utente per il Controllo del Robot (LCD, Smartphone, Web App) Introduzione alla creazione di interfacce utente per il controllo del robot. Come utilizzare schermi LCD, display OLED o anche sviluppare app per smartphone o web per monitorare e controllare il robot in tempo reale. Modulo 13: Programmazione di un Robot Manipolatore con Arduino Approfondimento sulla programmazione di robot manipolatori, come bracci robotici, utilizzando servomotori e motori passo-passo. Come controllare il movimento delle articolazioni e coordinare il braccio robotico per eseguire azioni precise. Modulo 14: Integrazione di Visione Artificiale con il Robot Introduzione alla visione artificiale utilizzando una fotocamera e librerie come OpenCV in combinazione con Arduino (o microcontrollori più potenti come Raspberry Pi). Programmazione per l’elaborazione delle immagini e l’interazione del robot con l’ambiente circostante. Modulo 15: Coinclusioni Conclusioni finali e valutazione delle competenze