Introduzione alla stampa 3D – Lezione 1

Non c’è davvero alcun limite alle cose che si possono fare con una stampante 3D, ma come ogni altro strumento, è necessario sapere come usarlo per ottenere i migliori risultati. In questo corso acquisirete le competenze di base per gestire la fase più importante di tutto il processo: come progettare i propri oggetti 3D.
Non sono necessarie esperienze pregresse nella modellazione e stampa 3D è solo necessario una buona dose di curiosità e voglia di fare e costruire.

Come annunciato nella presentazione del corso vi proporrò in questa prima fase la realizzazione di tre semplici oggetti: un portachiavi, un porta auricolari, un supporto da scrivania per cellulari.

Quello che state incominciando a leggere è un tutorial sull’uso di TinkerCAD, il primo applicativo che in genere uso con chi non si è mai occupato di modellazione 3D.
L’applicazione è disponibile esclusivamente on-line e nonostante la sua enorme semplicità d’uso permette di creare progetti di notevole complessità.

L’unico prerequisito indispensabile per utilizzare TinkerCAD è che abbiate a disposizione una connessione internet.

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Quali vantaggi

  1. Trattandosi di un applicativo web si potrà accedere ai propri contenuti da qualsiasi computer in qualsiasi parte del mondo, quindi l’allievo che incomincia un progetto a scuola può continuarlo a casa.
  2. Nessun progetto verrà perso se il computer su cui si sta lavorando ha problemi tecnici.
  3. Tutti i calcoli matematici che servono per elaborare i modelli 3D sono gestiti dal motore di calcolo del software che risiede sui server di TinkerCAD, motore nettamente più potente del nostro computer, quindi non avrete latenza dovute all’elaborazione del vostro modello.
  4. Non è necessario installare sul computer nessun software e sufficiente un browser internet che supporti le WebGL, detto in modo meno “informatichese” usate solamente Chrome o Firefox e non altri browser.
  5. Condivisione immediate dei propri progetti con altri, quindi immaginate di simulare il processo di costruzione di un oggetto, tutti gli allievi dovranno avere idea dell’obiettivo finale, ma ad ogni gruppo di lavoro verrà demandato lo sviluppo di una parte del progetto finale, parte che dovrà essere utilizzata dagli altri gruppi di allievi.
    Se ci pensate bene è un modo affascinante per fare del cooperative learning e materializzare (nel senso fisico del termine) le competenze assimilate.

Nelle lezione che segue non vi descriverò tutte le funzionalità dell’applicativo, queste funzionalità imparerete ad usarle realizzando progetti reali che vi aiuterò a realizzare credo che questo sia l’approccio migliore per imparare ad utilizzare qualsiasi software.

Creare un account

Il primo passo da effettuare è la registrazione sul sito www.tinkercad.com facendo click su “Sign up” che trovato nella parte destra in alto della home page.

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Si aprirà una pagina in cui dovrete inserire il vostro nome o nickname, l’indirizzo e-mail e la data di nascita.

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Compilare i campi “Country” e “Birthday” con i vostri dati:

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Proseguire al passo successivo facendo click su “Next”:

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La registrazione può avvenire o mediante il vostro account Facebook o Twitter, oppure compilando i campi con mail ed una password.

Nel caso siate già in possesso di un account potrete accedere direttamente al servizio facendo click su “Sign in”.

Riceverete, all’indirizzo mail che avete utilizzato in fase di registrazione, una e-mail che vi conferma l’iscrizione al servizio ed alcuni consigli per incominciare ad utilizzare TinkerCAD:

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Creato il vostro account sarete sarete reindirizzati su una pagina in cui vi verranno mostrate tre aree principali, da sinistra verso destra troverete:

  1. alcune lezioni che vi guideranno passo passo nella realizzazione di modelli via via sempre più complessi e che vi permetteranno di conoscere tutte le funzionalità del sistema;
  2. piano di lavoro, il luogo in cui verranno disposti gli elementi che utilizzerete per creare il vostro modello;
  3. area dedicata ai piani di lavoro e righelli ed alle forme. Le forme sono gli oggetti di base che utilizzeremo per comporre oggetti più complessi.

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Per visualizzare la lista degli argomenti della lezione un click sul numero della lezione visualizzerà la lista di tutti gli argomenti:

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Per ora uscite dalla lezione proposta facendo click su “Exit Lesson” potrete accedervi in una fase successiva.

Sarete reindirizzati sulla lista delle lezioni che forniscono gli skill di base necessari per apprendere tutte le funzionalità del software. Io vi fornirò queste competenze facendovi realizzare i tre progetti descritti ad inizio tutorial che richiedono tempi di progettazione e di stampa compatibili con il tempo scuola.

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Per uscire definitivamente dalla sezione “Basic Skills” fate click sul logo di TinkerCAD:

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Sarete reindirizzati nella vostra pagina personale da cui potrete gestire i vostri progetti e crearne di nuovi:

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Potrete creare un progetto utilizzando due diverse versioni del software:

  1. Create new design
  2. Create legacy design (in versione precedente)

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I progetti che seguiranno sono stati realizzati facendo uso dell’ultima versione del software, quindi fate click su “Create new design“:

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Nella lezione che seguirà realizzerete il vostro primo progetto: un portachiavi con monogramma.

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Introduzione alla stampa 3D – presentazione

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Ho iniziato a scrivere questo breve tutorial poco prima dei problemi di salute che mi obbligarono a fermarmi nell’aprile scorso. In quel periodo ebbi la richiesta di realizzare una serie di corsi di modellazione e stampa 3D per fare didattica nella scuola elementare, media e superiore, un lavoro estremamente corposo che dovetti mio malgrado interrompere.

Come alcuni di voi sapranno, per chi mi segue su Facebook, ho realizzato qualche settimana fa un corso di stampa 3D per il Comando Militare Esercito Piemonte e nel breve ne incomincerò un’altro indirizzato per insegnanti della scuola secondaria di secondo grado del mio istituto e nei prossimi mesi realizzerò un percorso di robotica che parte dal coding, passa per la stampa 3d e giunge alla robotica.

Ho ripreso quegli appunti per strutturare il prossimo corso e riproporrò a voi alcune parti, tutto molto semplice pensando prima di ogni cosa a chi nulla sa di questi argomenti.

Come saprete ho incominciato ad occuparmi di stampa 3D per un’esigenza pratica, avevo bisogno di prototipare rapidamente i miei robot ma il motivo nascosto e che modellare e stampare in 3D  mi diverte tantissimo è affascinante vedere come layer dopo layer l’idea prende forma. Ritengo che gli stessi processi mentali che adottiamo per progettare qualsiasi cosa cambiano.

Non posso promettervi in questa fase le lezioni legate ai materiali o al descrivere come è fatta una stampante 3D, lo farò se riesco più avanti, però pubblicherò le esercitazioni che farò svolgere settimanalmente ai miei miei colleghi.

Le esercitazioni riguarderanno l’uso di alcuni software di modellazione 3D dal più semplice TinkerCAD adatto per ogni livello di scuola ai più impegnativi: Fusion 360, Openscad ecc…

Impegni permettendo pubblicherò anche la parte inerente i software di slicing e consigli per ottenere buone stampe 3D.

Le esercitazioni avranno cadenza settimanale (circa) e si incomincerà da venerdì prossimo.

Anticipazione

Le prime esercitazioni saranno dedicate all’uso di TinkerCAD che ritengo ottimo per uso didattico, inoltre rendendo pubbliche queste esercitazioni spero di poter regalare a molti colleghi alcuni elementi utili per strutturare un loro percorso di stampa 3D da offrire ai propri studenti.

Ritengo che per imparare ad utilizzare un software è bene concentrarsi su progetti pratici di interesse per lo studente quindi proporrò tre esercitazioni:

Progetto 1

Per conoscere le funzioni di base del software di modellazione, inizieremo con un portachiavi monogramma. Imparerete come spostare, ridimensionare, tagliare, raggruppare insieme oggetti e preparare il progetto per la stampa 3D.

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Progetto 2

Un comodo porta auricolari che vi aiuterà ad avere il cavo sempre in ordine evitando rotture e nodi.

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Progetto 3

Un supporto da scrivania per il vostro smartphone

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Bene a questo punto vi aspetto per venerdì prossimo e come sempre:

Buona sperimentazione a tutti 🙂

 

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Che la gara abbia inizio – LegoDuino Sumo League

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Se sabato e domenica prossima (14, 15 gennaio) siete dalle parti di Grugliasco vi aspetto presso la fiera: “Mattoncini in festa” Parco Culturale “Le Serre” via T. Lanza, 31 Grugliasco (To), una fantastica occasione per vedere decine di creazioni Lego (ingresso gratuito).

Per l’occasione io e i miei allievi esporremo e gareggeremo con dei robot Sumo nati dal mix di elementi Lego e Arduino, nella mia idea una mutazione di DotBot causato dal contatto con il mondo Lego 🙂

Sono stati usati motori Lego Mindstorms NXT alcuni elementi di collegamento tipici dei Lego Technic e tutto il resto stampato in 3D compatibile con Lego. Il progetto sarà open e lo pubblicherò nel breve, sorgenti 3D, codice e schema di montaggio. Il contenitore include scheda Arduino controllo motori e sopra una piccola breadboard per collegare i motori.

Ci saranno due campi da gioco sul primo gareggeranno due robot LegoDuino Sumo autonomi e sul secondo campo da gioco due LegoDuino Sumo pilotati da operatore via Bluetooth con cellulari.

La Gru sullo scudo posteriore sono in onore della città di Grugliasco che ospiterà l’evento.

Il campo da gioco della Sumo LegoDuino League, nome, regole e gioco sono state elaborate da me, ma nel breve saranno riviste dai mie allievi durante le prossime gare robotiche di istituto che desidero organizzare. Il tutto è un po’ diverse dalla Sumo Lego League, si adatta, dal mio punto di vista un po’ di più al “portafoglio” del Prof e degli allievi 🙂 ed aggiungono un po’ di Open Hardware e Open Source al mondo Lego.

Per la programmazione non preoccupatevi, vi farò avere una versione in C, in mBlock e Visualino.

Se riuscite a passare mi piacerebbe chiacchierare con voi di robotica educativa e di coding, un confronto e uno scambio di idee per sviluppi didattici futuri.

Vi aspetto 🙂

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Costruiri un personalissimo IDE web per Arduino sviluppato in Python e Flask

Alcune volte mi domando come trovare soluzioni nuove per insegnare a programmare  e questa volta ci ha pensato l’amico Ludovico Russo, amico di avventure robotiche 🙂 , che mi ha regalato una nuova soluzione che senza alcun dubbio è da usare a scuola e vi invito fortemente a sperimentare. Vi assicuro che seguendo passo passo il suo tutorial, 30 minuti massimo, sarete in grado di creare il vostro IDE web per Arduino.

Ludovico mi ha detto che sta sviluppando il progetto e più avanti renderà disponibile una nuova versione, ma se avevate necessità di imparare a programmare in Python e Flask allora questo tutorial vi darà un buon motivo.

Riprendo dal suo sito:


L’idea di base era quella di sviluppare un semplice IDE web per Arduino, che mi permettesse di sviluppare codice su un Arduino direttamente connesso ad un Raspberry Pi (ormai sapete che utilizzo tantissimo entrambi questi Hardware), ma senza la scomodità di dover utilizzare direttamente l’interfaccia grafica del Raspberry Pi per programmare.

Se volete saperne di più seguite il link: Un IDE web Arduino sviluppato in Python e Flask

Buona sperimentazione a tutti 🙂

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Visualino – Visual programming environment for Arduino – lezione 3

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Ormai siete diventati esperti nell’uso dell’interfaccia di Visualino e da questa lezione in poi non ripeterò passo passo la modalità con cui trascinare i vari blocchi all’interno della sezione programma, ma mostrerò una serie di esercizi base da cui partire per sviluppare in modo indipendente le vostre sperimentazioni.

Per la realizzazione degli esercizi che seguono sono necessari i seguenti componenti:

  • Arduino UNO R3
  • Due LED
  • Due Resistori da 220 Ohm

Esercizio 1

Fare lampeggiare contemporaneamente due diodo LED collegati rispettivamente al pin 12 e 11 di Arduino con tempi di accensione e spegnimento pari ad 1 secondo.

Realizzate il circuito come indicato nello schema seguente:

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Visualino – Visual programming environment for Arduino – lezione 2

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Ringraziamenti e dedica 🙂

Dovete sapere che di recente (la scorsa settimana) sono stato contattato via Facebook da una giovane Maker in erba e la sua insegnate, fanno parte della scuola secondaria di primo grado I.C. “Tommaso Cornelio” di Rovito in provincia Cosenza (fantastico come internet unisce) che mi chiedevano aiuto sull’uso di Arduino e sulla robotica da usare nella loro classe. Queste lezioni sono dedicate a loro 🙂 ed un mio tentativo di supportarle a distanza, spero nel breve di riuscire ad organizzarmi anche con dei Webinar.

Informazioni per lo studio.

Ho ricevuto diverse mail di ringraziamento e di metodo su queste brevi lezioni sull’uso di Visualino, ringrazio tutti 🙂 siete sempre gentilissimi.

Queste le principali:

Domanda: Quante saranno le lezioni?
Risposta: Circa una decina o poco di più tutte molto brevi da svolgere al massimo in 1 ora di lavoro (compresa l’organizzazione dell’attività)

Domanda: Siamo insegnanti di scuola elementare, riusciremo, seguendo le tue lezioni a realizzare dei robot con le nostre classi 5′?
Risposta: Sì, il corso è pensato per insegnanti di scuola elementare, media e ritengo che possa essere usato, se opportunamente rimodulato, per un corso introduttivo di coding in prima superiore. Le ultime lezioni saranno dedicate alla realizzazione di un robot completamente programmato con Visualino ed ovviamente il robot sarà DotBot 🙂

Domanda: Impareremo a programmare anche in C?
Risposta: Poiché le lezioni sono indirizzate a studenti e colleghi che non hanno mai programmato o costruito dispositivi elettronici, per ora parlerò di blocchi “alla Scratch” ogni tanto inserirò alcuni contenuti sul C.

Domanda: Possiamo usare i tuoi appunti nelle nostre lezioni?
Risposta: Assolutamente SI’ e se potete mandatemi una mail per dirmi che le avete usate, mi fa piacere, se poi mi mandate anche fotografie dei vostri lavori sono ancora più felice e se mi citate vi ringrazi ancor di più.

Nella precedente lezione abbiamo visto come realizzare con Visualino il programma che consente di far lampeggiare il LED L, quello collegato al pin 13 di Arduino e che trovate sulla scheda, come indicato nell’immagine che segue:

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Vediamo come far lampeggiare un diodo LED esterno, diverso da quello disposto sulla scheda, il procedimento è identico a quello che avete effettuato nella precedente lezione.

Sono necessari i seguenti componenti:

  • Arduino UNO R3
  • Un LED
  • Un Resistore da 220 Ohm

Realizzate il circuito come indicato nello schema seguente:

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Visualino – Visual programming environment for Arduino – lezione 1

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Durante l’ultima MakerFaire di Roma mi sono confrontato con molti colleghi ed amici che sono passati a trovarmi e che volevano avere informazione in merito agli sviluppi del progetto DotBot.

Il confronto con le persone ha messo in luce una necessità importante per quanto riguarda l’uso di Arduino a scuola, quello di rendere la programmazione, almeno nella fase iniziale di un percorso di coding, più semplice per il docente che non ha mai utilizzato l’elettronica nella didattica.

Ormai è uno standard de facto l’uso di Scratch, soprattutto nella scuola elementare e media, pertanto un’ambiente di programmazione grafico per Arduino è utile e credo anche necessario. Ritengo comunque possibile, perché sperimentato di persona, insegnare a programmare in C agli studenti delle scuole medie, ma preferisco un approccio morbido, che parte da Scratch e giunge pian pianino al C usando Arduino. Come insegnanti abbiamo l’obbligo di progettare in modo inclusivo pertanto in un percorso di coding e di making elettronico bisogna pensare a tutti, ai bambini e ragazzi con necessità specifiche di ogni livello di scuola ma anche ai colleghi di ogni disciplina.

… ma come fare?

Ho analizzato diverse possibilità:

  • S4A
  • ScratchX
  • Snap4Arduino
  • Visualino

per ognuno di essi ne ho realizzato un percorso che utilizzo in funzione delle disponibilità tecniche e delle competenze iniziali degli studenti. Tra le possibilità sopra indicate nelle prossime settimane per corsi indirizzati ad insegnanti di ogni ordine e grado, userò Visualino uno strumento di programmazione visuale per Arduino realizzato da Víctor R. Ruiz e portato avanti dalla comunità spagnola di Arduino.

Avevo sperimentato tempo fa il sistema dopo di che non ne sperimentato l’utilizzo con gli studenti più giovani, ma fortunatamente proprio alla MakerFaire di Roma ho ritrovato Luisa Ravelli, una bravissima formatrice che avevo conosciuto durante un mio corso presso il FabLab di Brescia qualche anno fa. Luisa mi ha confermato l’utilità e la praticità di utilizzo di Visualino con i bambini più piccoli, i suoi consigli e la sua esperienza didattica mi hanno convinto dell’utilità di realizzare un percorso di making di elettronica e di robotica dedicato a docenti e giovanissimi allievi con nessuna competenza in elettronica ed informatica.

Come ben sapete, la “severità” sintattica di linguaggi di programmazione come C o C++ possono, per chi non si è mai occupato di programmazione, rendere difficoltosa la comprensione sull’uso di Arduino che può essere superata partendo da un linguaggio visuale. La soluzione grafica non deve essere intesa come sostituzione ad un IDE testuale, ma potrebbe essere considerato come un inizio “morbido” che conduce in fasi successive al  programmazione in C.

Visualino si basa su Google Blockley e bitbloqs di BQ. Si tratta di software opensource, multi-piattaforma e multi-lingua. Per il suo funzionamento necessita che sia installato sul computer l’IDE Arduino 1.6 o superiore utilizzato come motore di Visualino. E’ possibile installare versioni di Visualino per MacOS X, Ubuntu, Windows ed anche Raspberry Pi 2, quindi alla portata di tutti. Sul sito di riferimento trovate i tutorial in lingua spagnola ed inglese molto semplici che vi guideranno nell’installazione delle versioni per Ubuntu, MacOS X e Windows.

Tutto il codice sorgente di Visualino è disponibile su GitHub: github.com/vrruiz/visualino

Di seguito un tutorial passo passo che spero che possiate utilizzare nei vostri corsi.

Per una prima comprensione dell’uso della breadboard, sintetici principi di elettrotecnica e descrizione generale della scheda Arduino, vi rimando alla sezione di questo sito: Impariamo ad usare Arduino e guardate le prime due slide “L’Alfabeto di Arduino”.

Partiamo ora con la sperimentazione, una guida passo passo all’uso di Visualino

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Buone Feste e…. un piccolo regalino per voi

papillonUn sincero augurio ai miei studenti,  amici e passanti. Spero che queste vacanze siano piene di serenità e attività creative con tutta l’elettronica che vi piace sia essa Arduino o Raspberry Pi o quello che desiderate.

Un abbraccio.

Regalo: Un Papillon da stampare in 3D ed indossare in queste feste di Natale e Capodanno.

P.S. Buona sperimentazione a tutti 🙂

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Progetto Arduino – La robotica tra i banchi di scuola

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Domani 15 dicembre alle ore 15,30, alla presenza del Sindaco di Moncalieri e dell’Assessore all’Istruzione, presso la scuola Silvio Pellico in via S. Martino 27 Moncalieri (To), si svolgerà la conferenza di presentazione del corso di cui sarò relatore: Progetto ARDUINO – La ROBOTICA tra i banchi di scuola destinato agli insegnanti di scuola elementare e media del comune di Moncalieri.
Il progetto è organizzato dall’associazione Suburbia e il Comune di Moncalieri, si prefigge di sviluppare nei ragazzi delle scuole medie ed elementari la consapevolezza delle loro potenzialità in campo elettronico e informatico con l’obiettivo di facilitare l’orientamento alle scuole superiori.

I professori trasferiranno agli allievi le competenze acquisite utilizzando lo starter kit che verrà rilasciato alle scuole, sarà prevista inoltre un’attività di making con Arduino tra le scuole che avrà come obiettivo la realizzazione di un progetto a tema da presentare alla festa di halloween che si terrà il 31 ottobre 2017 in borgata tagliaferro.

Le lezioni si svolgeranno nel mese di febbraio presso a scuola Silvio Pellico secondo il seguente calendario:

  • Mercoledì 1 Febbraio dalle 14 alle 17
  • Mercoledì 8 Febbraio dalle 14 alle 17
  • Venerdì 10 Febbraio dalle 15 alle 18
  • Mercoledì 22 Febbraio dalle 14 alle 17

Per le iscrizioni, destinate ai docenti del comune, contattare l’associazione Suburbia alla mail suburbia.moncalieri@gmail.com

[ depliant di presentazione ]

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