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  #1  
Vecchio 26-02-2011, 10.44.46
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Predefinito Automazione per macchina agricola e dubbi sull'elettronica.

Gentili utenti di Roboitalia,
vengo qui a chiedervi consigli per una idea che mi assilla da tempo: un robot "macchina-piantasemi".
E' una idea un pò pazza sia chiaro, ma mi è venuta quando il mio vecchio (agricoltore), vedendomi armeggiare sul mio monster-truck radiocomandato 1:10, mi disse ironicamente: ma perchè non mi regali un aggeggio simile, però utile a qualcosa?
Dopo un pò, ebbi "l'illuminazione": conoscendo quanto sia scomodo piantare manualmente delle immense file di piante (si stà col ginocchio a terra, piegati, a mettere dei semi in dei vasi disposti affiancati, di larghezza 10 cm), ho pensato ad una applicazione "modellistica" della cosa.
Ora l'idea di base era questa: Una macchina con 3 ruote (quella frontale molto larga per passare sopra alla fila di vasi senza romperli), un serbatoio dietro a imbuto per contenere i semi, 1 motore, 2 servi sotto all'imbuto, con la seguente disposizione (dall'alto): Imbuto/Servo/Tubo di dimensioni tot/Servo.
In pratica il motore serve solo per far muovere in avanti la macchina.
Il servo sotto all'imbuto fà cadere i semi in un pezzo di tubo di dimensioni TOT (dove ci entrano solo 20 semi). Si richiude questo servo, e si apre quello sotto, che fà cadere i semi in buca.
Poi si sposta avanti di tot centimetri. Stessa storia che si ripete.
Questo con impostazione modellistica: per cui io con telecomando mi metto sulla mia sedia.. sposto avanti, apro servo 1, chiudo, apro servo 2, chiudo, avanti... ripetuto.

Poi però mi è venuto in mente che se ne potrebbe creare benissimo un robot.
Ecco quindi che vi chiedo: per un niubbo completo in materia di Robot, è facile creare una macchina che si sposti da sola di tot centimetri, apra i servi nell'ordine indicato... richiuda, e si risposti?
Dopo varie letture sul vostro sito io son giunto alla conclusione che mi servirebbero: Un motororiduttore, 2 servi, microcontrollore da programmare, 3 ruote (e telaio vabbè, quello lo saprei fare)
Cosa mi consigliate? Idea troppo pazza... fattibile... lassa perde ciccio... macomet'èvenutoinmentedicoio...

Accetto qualsiasi suggerimento anche sulla meccanica dell'attrezzo, per rendere il tutto il più possibile semplice ed economico... e nel contempo robusto e funzionale.

Allego due "schizzi" veloci per far capire l'idea:
Vista totale
Particolare serbatoio/servi

Ringrazio fin da ora.
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  #2  
Vecchio 26-02-2011, 11.52.15
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Da come l'avevi descritto sembrava più complicato, ma poi vedendo i disegni direi che non è proprio impossibile impossibile...diciamo un gradino appena sotto all'impossibile

Parlando seriamente direi che gli ostacoli maggiori che potresti trovare sono collegati alla realizzazione meccanica, per una cosa simile hai bisogno di parecchia precisione nella realizzazione dei componenti, quindi di un tornio (e di qualcuno che sappia usarlo), difficile trovare parti già belle e pronte.

Secondo grande ostacolo è l'elettronica. Far andare dritto il robot in modo autonomo non è così semplice, servono degli encoder con una buona risoluzione, ma prima di tutto serve capire cos'è un encoder e come gestirlo. Oltre a questo un altro problema potrebbe essere quello di rilevare la presenza del vaso sotto all'imbuto. Se ci sono delle differenze di altezza si potrbbe usare un sensore ad ultrasuoni che misuri la distanza dall'imbuto al terreno.

In conclusione quello che posso dirti è di trovare delle belle motivazioni, un progetto simile può portarti via benissimo un paio di anni, tra sperimentazioni e apprendimento.

Spero di non averti scoraggiato...
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  #3  
Vecchio 26-02-2011, 12.00.12
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Ciao Rognone, beh in linea di principio è una cosa non troppo complicata, visto che hai il riferimento dei vasi piuttosto che solo una ruota frontale ne puoi mettere due in modo che scorra come su un binario, a quel punto si tratta solo di regolare la velocità e misurare lo spostamento, per la prima se usi un motoriduttore con alto rapporto ti puoi risparmiare anche quella, resta solo da collegare un encoder ad una ruota e calcolare lo spostamento che ti serve, fermarsi, aprire i servo, chiudere, e proseguire.
Se hai detto che la meccanica puoi risolverla, ti restano i montaggi elettronici e il software, e li se stai completamente a zero non so la vedo dura, dipende da quanto tempo vuoi spendere e se hai voglia di imparare tutto da zero, almeno ad usare una arduino e montarti tutta l'elettronica da te.
Comunque direi che se ci si mette seriamente si può fare.

Edit:

Max, abbiamo risposto in contemporanea, scusa
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  #4  
Vecchio 26-02-2011, 12.36.51
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Intanto vi ringrazio entrambi... velocissimi e dettagliati.
Poi rispondo direttamente a tutti e due:
- La voglia c'è, il tempo credo di trovarlo... tuttavia essendo appassionato di modellismo dinamico (anche in kit da assemblare) mi aspettavo tempistiche meno "dilatate": insomma, speravo di farcela in un annetto. (anche perchè la prossima semina seria è a gennaio-febbraio del prossimo anno )
- Sulla meccanica di precisione, l'avevo preventivato, ma visto che alla fine non è un progetto mastodontico, credo di farcela. Avevo previsto un telaio in alluminio, ruote cuscinettate per la massima scorrevolezza, e alla fine anche i carichi da sopportare non son elevatissimi: 10-20 kg di semi bastano per un bel pò di vasi.

- L'elettronica, ecco quello che mi frega: cioè, nel modellismo dinamico ho già tutto pronto per i collegamenti, qui c'è da studiare per non bruciare tutto alla prima accensione. Anyway, credo che con un pò di studio tosto sui tutorial, si possa fare... sull'arduino mi ero già documentato un poco.
Anche sui sw programmatori "grafici" (ne ho visto uno in home.)
Ora ecco l'encoder mi giunge nuovo, ma cerco subito info in materia.
Per il sensore ad ultrasuoni invece, direi che è possibile già escluderlo per un motivo: i vasi stanno tutti in piano, sono tutti uguali e in fila. L'unica cosa importante è che il robot si sposti di TOT centimetri (se il vaso è largo 10 cm, tot = 10 cm) e vada dritto. Io lo posiziono esattamente al centro del primo vaso... poi per eventuali variazioni dopo tot ripetute (dopo 50-100 vasi ci può stare un errore di 3-4 centimetri), posso intervenire con la correzione manuale. (lo piglio, lo alzo e lo sposto )

Alla fine se mi dite che è teoricamente fattibile... this is a good news.
Da quello che ho visto, tale attrezzo non esiste sul mercato.
Qualora dovesse venirne fuori una cosa funzionale, credo che i vivaisti della zona potrebbero anche essere interessati a livello più "professional".
(riempire 10.000 vasetti, con il freddo di gennaio, è cosa che occupa 2 persone per 3 giornate di fila... credo che si possa ripagare il materiale in 2-3 semine sole)
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  #5  
Vecchio 26-02-2011, 13.11.57
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Citazione:
L'unica cosa importante è che il robot si sposti di TOT centimetri (se il vaso è largo 10 cm, tot = 10 cm) e vada dritto.
Questa è anche la cosa più difficile in robotica. ci sarà sempre una deriva ed un errore nella traiettoria, soprattutto se il terreno sul quale si muove il robot non è perfettamente liscio. Ti basti sapere che i migliori del forum hanno realizzato un PID come si deve solo dopo anni di studio e correzioni sul software e l'elettronica. Credo che in questo caso tu debba pilotare manualmente il robot, o utilizzare un approccio ibrido, con un pilota automatico e una correzione manuale da telecomando.

Citazione:
poi per eventuali variazioni dopo tot ripetute (dopo 50-100 vasi ci può stare un errore di 3-4 centimetri), posso intervenire con la correzione manuale. (lo piglio, lo alzo e lo sposto )
Un errore così piccolo è utopico, sarebbe una situazione quasi ideale. Purtroppo come ti dicevo sopra la realtà è diversa. Un modo per non far andare troppo fuori il robot sarebbe questo:

Posizioni due sensori infrarossi o ultrasuoni vicino le due ruote del bot, e prendi come riferimento la distanza dei sensori dai vasi, in questo modo il robot rimarrebbe ben centrato.
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  #6  
Vecchio 26-02-2011, 13.34.43
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1. La ruota centrale se formata da un doppio cono a vertice centrale è autocentrante. Basta che sia sufficientemente più larga della fila dei vasetti.

2. I sensori vanno benissimo meccanici. Sentendo il bordo anteriore dei vasetti non hanno bisogno di PID o controlli vari. Ci comandi avanzamento e semina.

Ti resta solo il problema di riposizionare l'automa sulla fila di vasetti adiacente.
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  #7  
Vecchio 26-02-2011, 14.14.01
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@Max_robot:

Ok Max. Capita la situazione.
Chiedo venia, ma da Niubbo che vede i robot "da fuori"... non avevo la minima idea di queste difficoltà basate sull'errore di traiettoria.
Tuttavia la soluzione "casalinga" per l'errore di traiettoria, ce l'avrei pure: metterlo tra binari.
Paletti di calcestruzzo, dritti, che corrono lungo i vasi. Se incontra troppa resistenza... se deve da fermà per forza

Immagine esplicativa: http://img42.imageshack.us/img42/1825/senzatitolo21.jpg

Il problema resta invece la "distanza orizzontale": in effetti ho un pò sottostimato l'errore.
Per questo volevo proporti: visto che la terra all'interno dei vasetti è disposta tutta uguale, poi viene pressata al centro... non è che si potrebbe usare il sensore a ultrasuoni, per misurare la distanza... e quando c'è il buco, l'automa si ferma e deposita i semi?
Immagine esplicativa: http://img41.imageshack.us/img41/399...atitolo1et.jpg


@Greybear:

Ringrazio anche te, per questi utilissimi suggerimenti.
Devo dire anche geniali, poichè non mi era venuto in mente il sensore meccanico o la ruota a due coni... tutto molto "analogico" e forse meno problematico.


A TUTTI: ultima cosa: beh a questo punto la propongo:
visto che siete così fervidi in fatto di idee... tale "automa" sarebbe perfetto se tirasse contemporaneamente più file di vasetti. (la MONOFILA era per uso "domestico" a livello orto". I vivaisti fanno i "bancali" di vasetti)
Il sistema di base rimane lo stesso: 3 (o meglio 4 ruote?), sopra una batteria di Imbuti, comandati dai servi... solo che i tubi di scarico sono 7-8-10.
La soluzione di greybear del sensore meccanico che sbatte contro il bordo anteriore del vaso è ottima.
Qui però ritorna il problema del farlo andare dritto: si parla di bancali larghi oltre 1 metro (quindi niente ruota a due coni)... e le ruote laterali devono poggiare per forza sui paletti. (all'esterno dei paletti ci sono ostacoli)
Esclusa pure la soluzione dei sensori ad ultrasuoni sulle ruote: i vasetti sporgono di pochi millimetri dal paletto.

Immagine esplicativa: http://img815.imageshack.us/img815/7...zatitolo2x.jpg

Ogni consiglio è ben accetto.
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  #8  
Vecchio 26-02-2011, 14.56.34
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Citazione:
visto che la terra all'interno dei vasetti è disposta tutta uguale, poi viene pressata al centro... non è che si potrebbe usare il sensore a ultrasuoni, per misurare la distanza... e quando c'è il buco, l'automa si ferma e deposita i semi?
e' proprio quello che ti avevo proposto all'inizio. Il sensore ad ultrasuoni (almeno quelli migliori) riesce a misurare distanze che vanno da 0 a diversi metri con ottima precisione.

Citazione:
visto che siete così fervidi in fatto di idee... tale "automa" sarebbe perfetto se tirasse contemporaneamente più file di vasetti. (la MONOFILA era per uso "domestico" a livello orto". I vivaisti fanno i "bancali" di vasetti)
Il sistema di base rimane lo stesso: 3 (o meglio 4 ruote?), sopra una batteria di Imbuti, comandati dai servi... solo che i tubi di scarico sono 7-8-10.
In questo caso penso che un sistema di binari sia la cosa migliore. Potresti pensare a dei binari componibili che possono essere montati con facilità e adattati a file di vasi diversi.
Per quanto riguarda il rilascio dei semi invece di usare più imbuti, ne potresti usare uno solo, che si muove a destra e sinistra per ogni fila come le testine di una stampante e quando un sensore a ultrasuoni rivela la presenza di un vaso rilascia una certa quantità di semi.

Insomma di idee e soluzioni ce ne sono tante, bisogna capire quali sono fattibili...
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  #9  
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Non concordo, sperare di fare qualcosa con sensori e software come si usa in robotica, in un progetto del genere è proprio da escludere sopratutto se chi deve farlo non ha mai fatto nulla neppure in elettronica.

Citazione:
La ruota centrale se formata da un doppio cono a vertice centrale è autocentrante. Basta che sia sufficientemente più larga della fila dei vasetti.
Esatto penso anche io a una cosa del genere, ma usando due ruote è ancora più semplice e più efficace, i vasi sono tutti uguali e messi in fila e si comporterebbero come un binario. Anzi forse usando quattro piccole ruote come guida sui vasi e due grosse che poggiano sul terreno per sostenere il peso forse sarebbe anche meglio.

Citazione:
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Vero, non ci avevo proprio pensato, e sembra pure meglio di stare li a calcolare le distanze che tanto sarebbe oltretutto difficile tenerle precise. Due switch meccanici, uno per la fine del vaso, un per l'inizio, la posizione di rilascio dei semi viene decisa dalla struttura, e via, oltretutto si ha anche un controllo di errore e i semi vengono rilasciati solo con entrambi gli switch attivi.
La velocità di movimento viene decisa dal motoriduttore, bassa, e che calza con l'utilizzo dato che sarebbe meglio avere molta coppia in caso di fango, etc.

Precisissimo, affidabile e facile da fare.
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Se i vasi sono come quelli del disegno l'idea dello switch è quella migliore, senza complicarsi la vita con sensori ultrasuoni... All'inizio non avvo capito che la terra restasse ad un livello inferiore rispetto al bordo del vaso, credevo che fosse allo stesso livello.

Non ti rimane che fare qualche prova concreta con dei prototipi...
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