1: Thymio Spiderman
Questa applicazione consiste nel creare un dispositivo in grado di poter variare l'altezza dal terreno di Thymio appeso ad un filo su comando o tramite codice, per realizzare varie funzionalità quali:
- Ascensore,
- termometro a muro,
- metro a muro per misurare la crescita dei bambini
- applausometro,
- giochi di luce,
- ecc….
Richiede la realizzazione di due accessori: avvolgitore su cui raccogliere il filo, fissato ad una delle due ruote, e trapezio a cui sospendere il Thymio II.
Accessorio 1.1: Avvolgitore
- Concept
Realizzare un accessorio avvolgitore da montare sulla ruota del Thymio come una carrucola.
L'accessorio è stato pensato per essere realizzato con la minore quantità di materiale di supporto possibile.
A questo scopo si è progettato in due parti identiche, con un incavo per ospitare i pioletti compatibili lego presenti sulla ruota e per ricevere 4 pin Lego 2780 che consentiranno di fissarlo alla ruota stessa.
- Design
Il disegno è disponibile su tinkercad a questo link: Thymio Half winder.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file in formato STL da cui generare il G-code per pilotare la stampante.
Come si vede dal disegno si è impostato un bordo toroidale per permettere al cavo, una volta fissato, di scorrere senza intoppi.
- Realizzazione
Una volta disegnato al CAD ed esportato in formato STL, si è provveduto a realizzarne due esemplari con la stampante in PLA nero e a incollarli con un adesivo cianoacrilico, in modo da formare l'avvolgitore.
Vedere foto seguenti per il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).
Accessorio 1.2: Trapezio
- Concept
Realizzare un trapezio che possa essere usato in congiunzione con l'avvolgitore per realizzare "Thymio Spiderman ".
- Design
Il disegno è disponibile su tinkercad a questo link: Thymio spider hanger.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file in formato STL da cui generare il G-code per pilotare la stampante.
L'accessorio è stato progettato partendo dal modello 3D di Thymio da cui ricavare gli ingombri e la corretta posizione dei fori.
- Realizzazione
Il fissaggio al Thymio è stato pensato utilizzando componenti Lego come il 43093. Questo tipo di perno richiede che nel trapezio siano presenti dei fori a croce.
La stampa di questo tipo di fori richiede la rifinitura utilizzando una lima piatta al massimo larga 4mm. Sono stati fatti anche dei fori rotondi per consentire l'accesso al foro di reset e al led si stato di Thymio.
Nelle foto seguenti è possibile vedere il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).
2: Thymio Paparazzo
Questa applicazione consente di montare una macchina fotografica sul Thymio per inviarlo a fotografare o a riprendere scene in remoto in posti difficili o di nascosto, come nel caso di piccoli animali o uccelli che possono essere spaventati dalla presenza dell'uomo. La macchina fotografica deve poter essere comandata in remoto via infrarossi o via WiFi. Il Thymio funge da supporto mobile comandato a distanza ad esempio via infrarossi.
Richiede la realizzazione di un accessorio che consenta di fissare stabilmente la camera al robot.
Accessorio 2.1: Supporto per macchina fotografica
- Concept
Realizzazione di un accessorio in grado di sostenere una piccola macchina fotografica. Si è pensato di utilizzare il foro centrale del Thymio per ospitare una vite a testa conica con filetto 1/4"-20 (Whitworth) da avvitare nell'apposito foro previsto nel fondo delle più comuni macchine fotografiche per il fissaggio.
- Design
Il disegno è disponibile su tinkercad a questo link: Thymio central support.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file in formato STL da cui generare il G-code per pilotare la stampante.
- Realizzazione
L'accessorio è stato realizzato in 2 parti in PLA nero, con diametri diversi, considerando anche il fatto che il foro centrale del Thymio è di sezione conica. All’interno del foro trova posto una vite di filetto 1/4"-20 (Whitworth) che è lo stesso passo dell’attacco a vite presenti nelle più comuni macchine fotografiche. La parte che va montata inferiormente nel Thymio ha una sede conica per la testa della vite.
Vedere foto seguenti per il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).
3: Thymiofonino
- Concept
Thymio porta a spasso il tuo smartphone: puoi usarlo come telecamera da remoto, per geolocalizzarlo tramite ad esempio il servizio di condivisione della posizione di Google plus. Realizzazione di un accessorio in grado di sostenere uno smartphone di dimensioni variabili.
Accessorio 3.1: Supporto verticale per telefonino
- Design
Il disegno è disponibile su tinkercad a questo link: Thymio Vertical Phone Holder. Con semplici modifiche è possibile adattare l'accessorio al proprio smartphone.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file in formato STL da cui generare il G-code per pilotare la stampante.
Accessorio 3.2: Supporto orizzontale per telefonino
- Design
Il disegno è disponibile su tinkercad a questo link: Thymio Horizontal Phone Holder. Con semplici modifiche è possibile adattare l'accessorio al proprio smartphone.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file in formato STL da cui generare il G-code per pilotare la stampante.
- Realizzazione
L'accessorio è realizzato in PLA rosso, e presenta un attacco posteriore con un foro da 5mm. Da utilizzare con la parte inferiore dell'accessorio 2.1 ed una vite a testa conica più un dado per fissarlo al foro centrale di Thymio.
Vedere foto seguenti per il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).
4: Thymio e Raspy
Questa applicazione consente di fissare un Raspberry PI direttamente sul Thymio per realizzare interessanti soluzioni. Richiede come accessorio la realizzazione della scatola.
Accessorio 4.1: Raspberry PI box
- Concept
L'idea principale è quella di implementare una scatola per il Raspberry Pi che possa essere fissata sulla parte superiore del Thymio con la massima comodità.
Il fissaggio deve essere quindi attuato sfruttando gli attacchi Lego compatipili sulla parte superiore del Thymio.
Si tratta di integrare nel fondo della scatola una componente geometrica lego compatibile, ricavandola dal esempi reperibili in rete.
- Design
Partendo da una scatola già esistente per il Raspberry PI trovata nella Gallery di Thinkercad, e' stata aggiunta la componente lego, sotto forma di fori correttamente distanziati e della giusta dimensione.
Il disegno CAD è disponibile a questo link: Raspberry PI case for Thymio.
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file STL da cui il G-code della stampante può essere generato.
- Realizzazione
La realizzazione richiede la stampa separata delle due parti che compongono la scatola. Si preferisce la stampa in ABS per le caratteristiche di maggiore elasticità e precisione richieste dalla connessione meccanica con i pezzi LEGO. Particolari accorgimenti si sono dovuti adottare per avitare l'incurvarsi delle superfici in stampa quali la riduzione della velocità.
Vedere foto seguenti per il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).5: Thymio Teseo
L'applicazione consiste nel creare un labirinto per Thymio per sperimentare tecniche di Intelligenza Artificiale divertendosi.
Seguendo la definizione di wikipedia per AI: lo studio e la progettazione di agenti intelligenti, in cui un agente intelligente è un sistema che percepisce il suo ambiente e prende le azioni che massimizzano le possibilità di successo le tecniche di risoluzione dei labirinti sono un buon esempio, che può anche dare divertimento e potrebbe essere anche una buona idea per un concorso tra gli studenti di una classe creando competitività e collaborazione nelle squadre per sviluppare la soluzione migliore.
Con la potenza di Thymio e ASEBA si può programmare il robot per risolvere un vero e proprio labirinto fisico (in cartone o legno, per esempio) con dimensioni adeguate e con spazio sufficiente per consentire al Thymio di ruotare su se stesso e girare gli angoli, e rilevando pareti davanti a lui con i sensori, trovando alla fine l'uscita.
Algoritmi di risoluzione dei labirinti
Il comportamento di base Thymio Esploratore, basato sul Veicolo Braitenberg può essere usato da subito come punto di partenza per esplorare il labirinto, ma ci sono molti algoritmi per risolvere un labirinto in modo più efficiente. Il molto semplice, non ottimizzato, ma non banale, applicabile per certo tipo di labirinto (semplicemente connesso), è anche chiamato "la regola mano destra" o "segui il muro". La figura seguente mostra un esempio di applicazione di questo algoritmo per risolvere un labirinto.
Il successivo miglioramento può essere l' algoritmo Pledge o quello di Trémaux per le soluzioni di labirinti più sofisticate. C'è molta letteratura su questo argomento disponibile in rete, a partire da Wikipedia.
Nell'ambito di questo progetto si sono sviluppati alcuni accessori stampati 3D, volti a facilitare la creazione e il riutilizzo di labirinti di cartone o altro materiale leggero da utilizzare.
Accessori 5.1 - 5.2 - 5.3 - 5.4: connettori a I, L, T e X
- Concept
Gli attacchi devono consentire un fissaggio modulare, rapido, stabile e ripetibile delle pareti modulari di cartone o di altro materiale leggero come compensato, polipropilene a bordo vuoto, ecc… .
Deve essere possibile utilizzare i connettori sia per un fissaggio nella parte inferiore della parete, sia nella parte superiore, per aumentare la stabilità della costruzione finale.
- Design
Il design dei supporti è sato fatto partendo da alcuni componenti già disponibili su Internet qui e modificandoli per adattarli all'utilizzo con materiale più leggero quale il cartone e il Polypropylene corrugato. Si è elevata l'altezza in modo da aumentare la superficie di presa e si sono aggiunti dei bordi arrotondati per consentire una maggiore pressione sul materiale in moda da aumentare ulteriormente la presa.
Il disegno CAD è disponibile a questi link:
Dallo stesso sito è anche possibile scaricare il file STL da cui il G-code della stampante può essere generato.
- Realizzazione
La realizzazione richiede la stampa dei vari connettori in numero sufficiente a realizzare il labirinto. Sfruttando la ampia superficie di stampa della Powerwasp si sono effettuate più stampe contemporaneamente utilizzando PLA bianco.
Vedere foto seguenti per il risultato (fare click sull'immagine per vedere una versione ingrandita).