Enguany hem ampliat la flota de vehicles solars del nostre Consell Verd amb 4 robots alimentats per plaques fotovoltaiques i controlats des del mòbil via Bluetooth.
A més, per deixar clars els criteris de sostenibilitat utilitzats en el seu disseny, l’estructura i els components electrònics estan protegits dins d’un envàs reciclat. 

El sistema de control

Hem utilitzat una placa controladora i components Zum per facilitar el muntatge. La placa Zum porta Bluetooth incorporat, i el sistema de connexió dels components és molt senzill.
Els sensors utilitzats: d’ultrasons al davant i de contacte al darrere.
Aquest és l’esquema, basat en el nostre robot Remòt:

El xassís

L’estructura està feta amb peces Lego, rigiditzada per sota amb un CD.
Acoblar els servos, la placa controladora i els components Zum a la geometria Lego ha estat relativament fàcil amb caragols M3 (veure detalls del muntatge). Les rodes, en canvi, no han quedat ben fixades als servos i el moviment dels robots és poc precís.

Donat que aquests robots s’utilitzaran al taller de vehicles solars que el Consell Verd ofereix cada any al carrer, l’estructura està protegida. El requeriment era utilitzar material reciclat i casualment vam trobar un envàs que s’ajusta a la perfecció …

Les dues barres Lego que surten pel davant no només compleixen una funció estètica. Com que les rodes del robot estan molt a prop de l’extrem davanter del robot teníem por que en la frenada tombés cap al davant. Aquestes barres farien de topall si calgués, però no cal, perquè hem afegit pes a la part del darrere.

Els comportaments del robot

La idea és associar cada comportament del robot a una lletra que arriba pel port sèrie via Bluetooth. A més, per tal que la resposta sigui intel·ligent, si el sensor d’ultrasons (situat al davant) detecta obstacle al davant, el robot només respon a la dada que el fa anar cap enrera (B), i si el sensor de contacte (situat al darrere) detecta xoc, el robot només respon a la dada que el fa anar cap endavant (A).
Aquest és el diagrama de flux. clicar sobre la imatge per veure-ho millor:

El programa s’ha creat amb Bitbloq, es pot accedir des d’aqui. Com que les rodes no ajusten bé, els robots es desvien, he hagut de modificar els valors de gir dels servos amb el codi Arduino, al qual es pot accedir des del mateix Bitbloq.

L’aplicació de control

Està creada amb App Inventor, i basada en la que utilitzem per controlar els nostres robots Remòt, que utilitza un botó per a l’enviament de cada dada.
En prémer cada botó (opció TouchDown) s’envia la lletra corresponent a l’acció associada segons el programa Bitbloq (A, B, C, D o E). En deixar de prémer qualsevol dels botons (opció TouchUp) s’envia una P, que és la lletra corresponent a la funció Stop del robot:

L’alimentació solar

Per alimentar el sistema hem utilitzat aquest panell solar que proporciona 6V/2,5 W.
Com que la producció d’energia és discontinua, per no afegir un regulador de tensió hem utilitzat una bateria formada per 8 piles recarregables AAA, les mateixes que utilitzem per als nostres Printbots Evolution.
Per estabilitzar el robot, com que les rodes estan molt endavant, hem col·locat la bateria a la part del darrere.
La idea és que el sistema estigui alimentat per la bateria, carregada pel panell solar. Això, a més, permetrà que el robot funcioni encara que el panell no rebi radiació solar.

La solució final adoptada és la que es veu a l’esquema: l’alimentació de la placa controladora prové tant del panell solar com de la bateria. Per assegurar el flux correcte del corrent s’ha afegit díodes: el díode 1 assegura que el corrent del panell només circula cap a la bateria, i quan aquesta estigui completament carregada impedeix que circuli de la bateria al panell, la qual cosa podria fer-lo malbé. El díode 2 assegura la circulació només de la bateria cap a la placa controladora, i el díode 3 permet només la circulació del panell solar cap a la placa controladora. Font de la idea

Hem intercalat un interruptor entre la bateria i el jack d’alimentació de la placa controladora per tal de poder obrir la branca del circuit que l’alimenta. Així, quan el robot no estigui funcionant tota la producció d’energia s’utilitzarà per carregar la bateria.

Aquesta és la implementació de l’esquema anterior. Les connexions amb regletes ens permetran reutilitzar el material en altres projectes. Clicant sobre la imatge podeu veure-la en detall.

Aquest projecte s’ha complementat amb el d’un carregador solar per tal de tenir una bateria de reposició en cas necessari, tot i que de moment no ha calgut. En la seva presentació al taller de vehicles solars que el nostre Consell Verd realitza per la jornada de cloenda de curs de l’Agenda 21 Escolar de L’H els robots han funcionat de meravella durant 2 hores ininterrompudes (conèixer la crònica de la jornada).

Aquest projecte s’ha treballat amb un grup selecte de 6 alumnes del Consell Verd de diferents cursos (1r i 2n d’ESO i 1r de Batxillerat) experts en robòtica, i la col·laboració del professor de Física Aleix Diz.