WeeBots – un robot pilotabile da bambini che non possono muoversi

Nei mesi passati per alcune vicende familiari ho avuto la necessità di dover trascorrere un po’ di tempo in ospedale per aiutare un giovane malato, ero presso un reparto pediatrico di un grande ospedale del Piemonte. La sofferenza dei bimbi è qualcosa che ti strazia il cuore, ma la grande quantità di amore che avvolge questi luoghi è tantissima ed aiuta il bimbo e i genitori. Potrà sembrare una riflessione elementare, ma non avendo avuto l’esigenza di stare per qualche tempo in ospedale, non avevo riflettuto quanto l’elettronica e l’informatica sono essenziali in campo medico, ricordo di aver “bisticciato” con un infusore elettronico 🙂 Ho incontrato anche bambini con difficoltà motorie e quando ho letto la notizia sul WeeBots non ho potuto non segnalarla, è affascinante e dona speranza.

WeeBots è una di quelle rare volte, come viene detto nell’articolo in inglese, in cui l’unione tra robotica e bambino è lecita in bambini che non possono camminare perché hanno problemi agli arti. Come ogni genitore ed insegnante sa esplorare e interagire con il mondo è importante per lo sviluppo cognitivo del bambino. I bambini che non possono muoversi non possono svilupparsi alla stessa velocità dei bambini che camminano e per questo motivo i ricercatori dell’Ithaca College di New York stanno lavorando ad un modo per favorire la mobilità dei bambini diversamente abili con i robot, anche per quei bambini con condizioni fisiche che ritardano la mobilità indipendente, come la sindrome di Down, spina bifida o paralisi cerebrale.

Il robot è basato sulla famose tavolette Nintendo Wii Balance, quelle che vengono interfacciate all Wii per fare sport in casa. Alle tavolette sono uniti dei seggiolino che si trovano normalmente in commercio è posti sulla parte superiore della balance board. Il roboto, in funzione di dove il bambino si appoggia capirà in quale direzione dirigersi. Si potrebbe pensare che un bambino di sei mesi non sia in grado di controllare un robot, ma date uno sguardo al filmato e noterete con quanta rapidità viene appreso l’uso del robot.

Per testare la WeeBot, i ricercatori hanno coinvolto cinque bambini, di età compresa tra sei mesi a nove mesi. Ciascun bambino ha eseguito una fase di apprendimento sull’uso del robot costituita da cinque sessioni di formazione in cui è stato utilizzato un giocattolo come “esca” ed i bambini alla fine del ciclo delle sessioni erano in grado di pilotare il robot.

La ricerca è in fase di sviluppo ed i ricercatori stanno eseguendo ulteriori migliorie al robot, se volete ulteriori informazioni vi invito alla lettura dell’articolo su livescience.

fonte: spectrum.ieee.org

Appunti di programmazione su Arduino: ingressi e uscite digitali

Continuano le lezioni sulla programmazione su Arduino, se avete necessità di consultare le lezioni precedenti guardate la sezione Appunti di programmazione che trovate nella sezione Arduino di questo sito.

pinMode(pin, mode)

Utilizzato all’interno del void setup(), consente di configurare un determinato pin e stabilisce se deve essere un pin di INPUT o di OUTPUT.

pinMode(pin, OUTPUT);        // imposta 'pin' come output

I pin digitali di Arduino sono per default impostati come pin di INGRESSO, perciò non è necessario dichiararli esplicitamente come input con la pinMode(). Nel caso si debba utilizzarli come pin di uscite è indispensabile impostare il pin come OUTPUT con il comando pinMode(pin, OUTPUT). I pin configurati come input si dice che sono in uno stato di alta impedenza.

Il processore Atmega presente sulla scheda Arduino è dotata, sui ogni piedino di ingresso digitale, di una resistenza di pull-up da 20KOhm che abilitata via software consente di impostare il pin come input. Le istruzioni sono le seguenti:

pinMode(pin, INPUT);       // imposta 'pin' come input
digitalWrite(pin, HIGH);   // attiva la resistenza di pull-up,
                           //'pin' viene impostato HIGH

Le resistenze di pull-up vengono normalmente utilizzate per connettere gli input come interruttori.

Si noti che nell’esempio sopra non viene configurato un pin come output, è un modo per attivare il pull-up interno.

I pin configurati come OUTPUT sono detti a bassa impedenza e sono in grado di fornire 40 mA (milliampere) ad altri dospositivi o circuiti. Questa è una corrente sufficiente per accendere un LED (non dimenticate di inserire in serie una resistenza), ma non è una corrente sufficiente per pilotare la maggior parte dei relè, bobine o motori.

I cortocircuiti sui piedini di Arduino possono danneggiare o distruggere i pin di output o danneggiare l’intero chip Atmega. Quando si ha la necessità di utilizzare i pin come output per collegare dispositivi esterni è buona prassi inserire in serie al pin un resistore da 470 Ohm o 1 KOhm.

digitalRead(pin)

Legge lo stato di uno specifico pin digitale ed il valore restituito può essere HIGH o LOW. Il ‘pin’ può essere specificato come una variabile o una costante (0-13).

value = digitalRead(Pin);   // imposta 'value' al valore
                            // letto sul pin

digitalWrite(pin, value)

Pone a livello HIGH o LOW l’uscita digitale ‘pin’. Il ‘pin’ può essere specificato come una variabile o una costante (0-13).

L’esempio che segue legge un pulsante collegato ad un ingresso digitale e visualizza su un LED, connesso ad una uscita digitale, quando il pulsante viene premuto:

int led = 13;  // il LED è connesso all'uscita digitale 13
int pin = 7;   // il pulsante è collegato al pin digitale 7
int value = 0; // variabile per memorizzare il valore letto

void setup()
{
  pinMode(led, OUTPUT); // imposta il pin 13 come OUTPUT
  pinMode(pin, INPUT);  // imposta il pin 7 come INPUT
}

void loop()
{
  value = digitaRead(pin);   // imposta 'value' uguale
                             // al valore letto su 'pin'
  digitalWrite(led, value);  // imposta 'led' al valore
                             // della variabile 'value'
}

Per le lezioni precedenti consultare la sezione Appunti di programmazione che trovate nella pagina Arduino di questo sito.

Il piacere di…

Si riparte… idee, studio, lavoro e tanta serenità.

The pleasure of from Vitùc on Vimeo.

fonte: ilpost.it

Anche la carta può camminare

Un robot bipede fatto completamente di carta, nessun elemento di legno. Il movimento viene fornito dall’energia accumulata in un elastico. Un’opera di ingegneria meccanica ed artistica stupenda!

Fonte: Mechanical Paper Model

Edizione Unificata Dei Carnevali Scientifici Di Settembre: 1° Chiamata Per I Contributi Di Fisica

In occasione del 4� Congresso IAA (International Academy of Astronautics) �Cercando tracce di vita nell�Universo�, che si terr� a San Marino dal 25 al 28 settembre 2012, presso il Centro Congressi Kursaal sar� inaugurata l�Edizione Unificata dei Carnevali scientifici (di Chimica e di Fisica) con la deadline, per l�invio dei contributi, fissata al 10 settembre.

L’uscita in edizione congiunta dei carnevali scientifici � una opportunit� davvero unica, sia sotto il profilo scientifico che quello mediatico.

Il tema del carnevale scientifico � sicuramente affascinante e dar� spunto sicuramente ad articoli scientifici molto interessanti e di enorme rilevanza didattica: “Cercando tracce di vita nell�Universo”. Come in ogni edizione gli articoli potranno essere declinati a piacimento, spaziando, come suggerisce l’amica Annarita:

…dalla storia del Wow signal, del Big Ear telescope, del Progetto Drake e degli studi di sorgenti radio a banda stretta allo studio di Giuseppe Cocconi e Philip Morrison, i quali sostenevano che le frequenze di trasmissione pi� adatte alle comunicazioni interstellari fossero quelle tra 1 e 10 gigahertz. E poi, i progetti SERENDIP, META, MOP, BETA, ATA, SETI@home, gli esperimenti SETI ottici, la caccia ai pianeti extrasolari, la Missione Kepler, il paradosso di Fermi, il messaggio di Arecibo, l�equazione di Drake, il principio antropico, solo per citare alcuni argomenti…

Gli argomenti proposti sono soltanto spunti riguardo al tema del Carnevale della Fisica di settembre, ma naturalmente, come consuetudine saranno bene accetti anche i contributi fuori tema, insomma date sfogo alla vostra voglia di comunicare la scienza 🙂

I carnevali scientifici saranno online entrambi il 25 settembre 2012.

Per maggiori informazioni sulla partecipazione al congresso di San Marino e alla partecipazione al carnevale unificato di chimica e fisica, vi invito alla lettura dell’articolo sul blog Scientificando di Annarita Ruberto.

Buona scienza a tutti.