🚀 Introduzione
Dopo aver imparato a controllare un braccio robotico tramite pulsanti e potenziometri, è il momento di compiere un ulteriore passo avanti verso l'automazione industriale.
In questo progetto realizzerai un semplice sistema Pick and Place, una delle applicazioni più diffuse nella robotica e nelle linee di produzione automatizzate.
L'espressione inglese Pick and Place significa letteralmente "prendi e posiziona". Il principio è molto semplice: un braccio robotico preleva un oggetto da una posizione e lo deposita automaticamente in un'altra.
Nel nostro caso utilizzeremo un piccolo braccio robotico composto da:
Premendo un pulsante, Arduino eseguirà automaticamente tutta la sequenza di movimenti:
Naturalmente il progetto è semplificato, ma rappresenta un'ottima introduzione alla robotica industriale e costituisce la base per sistemi molto più evoluti.
Dopo aver imparato a controllare un braccio robotico tramite pulsanti e potenziometri, è il momento di compiere un ulteriore passo avanti verso l'automazione industriale.
In questo progetto realizzerai un semplice sistema Pick and Place, una delle applicazioni più diffuse nella robotica e nelle linee di produzione automatizzate.
L'espressione inglese Pick and Place significa letteralmente "prendi e posiziona". Il principio è molto semplice: un braccio robotico preleva un oggetto da una posizione e lo deposita automaticamente in un'altra.
Nel nostro caso utilizzeremo un piccolo braccio robotico composto da:
- un servomotore per la rotazione della base;
- un servomotore per il movimento verticale;
- un terzo servomotore che azionerà una piccola pinza.
Premendo un pulsante, Arduino eseguirà automaticamente tutta la sequenza di movimenti:
- apertura della pinza;
- discesa del braccio;
- chiusura della pinza;
- sollevamento;
- rotazione verso la zona di deposito;
- discesa;
- apertura della pinza;
- ritorno alla posizione iniziale.
Naturalmente il progetto è semplificato, ma rappresenta un'ottima introduzione alla robotica industriale e costituisce la base per sistemi molto più evoluti.
🎯 Cosa realizzerai
Con Arduino costruirai un sistema capace di:
Con Arduino costruirai un sistema capace di:
- 🤖 simulare un robot Pick and Place;
- 🦾 controllare tre servomotori;
- ✋ aprire e chiudere una piccola pinza;
- ↕️ sollevare e abbassare il braccio;
- ↔️ ruotare automaticamente la base;
- ▶️ eseguire un'intera sequenza premendo un solo pulsante;
- 💡 indicare l'esecuzione tramite un LED;
- 🔄 ritornare automaticamente alla posizione iniziale;
- ✅ utilizzare un codice completamente compatibile con Arduino UNO.
🧰 Materiale necessario
Per movimentare oggetti leggerissimi sono sufficienti tre servomotori SG90.
- 1x Arduino UNO;
- 3x servomotori SG90 oppure MG90S;
- 1x kit braccio robotico a tre assi;
- 1x piccola pinza per servo;
- 1x pulsante;
- 1x LED;
- 1x resistenza da 220 Ω;
- alimentatore esterno 5V da almeno 2 A;
- condensatore elettrolitico da 1000 µF (consigliato);
- breadboard;
- cavetti jumper;
- cavo USB.
Per movimentare oggetti leggerissimi sono sufficienti tre servomotori SG90.
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Molti dei progetti presenti su progettiarduino.com utilizzano componenti elettronici di base come LED, resistenze, sensori e breadboard.
Se stai iniziando con Arduino, il modo più semplice è utilizzare un kit completo per principianti, che include quasi tutti i componenti necessari per realizzare molti dei progetti presenti sul sito.
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📚 Librerie necessarie
Il progetto utilizza solamente:
Il progetto utilizza solamente:
- Servo
🔌 Schema di collegamento
Servo Base
Servo Braccio
Servo Pinza
Pulsante START
LED di stato
Servo Base
- segnale → pin 9
- VCC → alimentazione esterna 5V
- GND → GND
Servo Braccio
- segnale → pin 10
- VCC → alimentazione esterna 5V
- GND → GND
Servo Pinza
- segnale → pin 11
- VCC → alimentazione esterna 5V
- GND → GND
Pulsante START
- un terminale → pin digitale 2
- altro terminale → GND
LED di stato
- anodo → pin digitale 7 tramite resistenza da 220 Ω
- catodo → GND
⚠️ Alimentazione
Tre servomotori possono richiedere una corrente piuttosto elevata durante il movimento.
Per evitare:
Ricorda inoltre di collegare insieme:
L'aggiunta di un condensatore elettrolitico da 1000 µF vicino ai servomotori migliora ulteriormente la stabilità dell'alimentazione.
Tre servomotori possono richiedere una corrente piuttosto elevata durante il movimento.
Per evitare:
- riavvii improvvisi;
- movimenti casuali;
- vibrazioni;
- blocchi dei servomotori;
Ricorda inoltre di collegare insieme:
- GND Arduino;
- GND alimentatore;
- GND dei tre servomotori.
L'aggiunta di un condensatore elettrolitico da 1000 µF vicino ai servomotori migliora ulteriormente la stabilità dell'alimentazione.
💻 Codice Arduino
⚙️ Come funziona
Quando Arduino viene acceso, il braccio assume automaticamente una posizione iniziale di sicurezza.
Il sistema rimane in attesa della pressione del pulsante START.
Alla pressione del pulsante viene eseguita una sequenza completamente automatica:
Durante tutta la sequenza il LED rimane acceso.
Al termine dell'operazione il LED si spegne e il sistema torna in attesa di un nuovo comando.
La sequenza può essere modificata facilmente cambiando gli angoli e i tempi nel programma.
Quando Arduino viene acceso, il braccio assume automaticamente una posizione iniziale di sicurezza.
Il sistema rimane in attesa della pressione del pulsante START.
Alla pressione del pulsante viene eseguita una sequenza completamente automatica:
- la pinza si apre;
- il braccio si abbassa;
- la pinza afferra l'oggetto;
- il braccio si solleva;
- la base ruota verso la zona di deposito;
- il braccio scende;
- la pinza rilascia l'oggetto;
- il braccio risale;
- la base ritorna alla posizione iniziale.
Durante tutta la sequenza il LED rimane acceso.
Al termine dell'operazione il LED si spegne e il sistema torna in attesa di un nuovo comando.
La sequenza può essere modificata facilmente cambiando gli angoli e i tempi nel programma.
💡 Suggerimenti pratici
- Monta sempre i tre servomotori nella posizione centrale prima di fissare le leve.
- Utilizza oggetti molto leggeri come cubetti di plastica, palline in polistirolo o piccoli blocchi LEGO.
- Evita movimenti troppo veloci che potrebbero far perdere la presa alla pinza.
- Controlla che la pinza possa aprirsi completamente senza urtare il braccio.
- Se la struttura vibra, riduci la velocità dei movimenti nel codice.
- Verifica che nessun servo raggiunga il proprio fine corsa meccanico.
- Utilizza una base stabile per evitare ribaltamenti durante la rotazione.
⚠️ Errori comuni
La pinza non riesce ad afferrare l'oggetto
Probabilmente:
Il braccio trema
Può dipendere da:
Arduino si riavvia
Generalmente i tre servomotori stanno assorbendo troppa corrente.
Utilizza sempre un alimentatore esterno.
Il movimento non è preciso
Controlla:
La sequenza si blocca
Verifica:
La pinza non riesce ad afferrare l'oggetto
Probabilmente:
- il servo non ha abbastanza forza;
- la pinza è montata male;
- l'oggetto è troppo pesante.
Il braccio trema
Può dipendere da:
- alimentazione insufficiente;
- servomotori economici;
- struttura troppo flessibile.
Arduino si riavvia
Generalmente i tre servomotori stanno assorbendo troppa corrente.
Utilizza sempre un alimentatore esterno.
Il movimento non è preciso
Controlla:
- serraggio delle viti;
- posizione iniziale dei servo;
- eventuali giochi meccanici;
- peso dell'oggetto.
La sequenza si blocca
Verifica:
- alimentazione;
- cablaggi;
- corretto collegamento della massa comune;
- che nessun servo sia bloccato meccanicamente.
🔄 Varianti possibili
Vuoi migliorare il progetto?
Vuoi migliorare il progetto?
- 📦 aggiungi un sensore a ultrasuoni per rilevare automaticamente gli oggetti;
- 🎨 utilizza un sensore di colore per separare gli oggetti;
- ⚖️ integra una cella di carico;
- 📟 visualizza lo stato su display LCD;
- 🎛️ registra nuove sequenze tramite potenziometri;
- 💾 salva le posizioni nella memoria EEPROM;
- 📱 controlla il sistema tramite Bluetooth;
- 🌐 aggiungi il controllo Wi-Fi;
- 🤖 realizza un braccio robotico a quattro assi;
- 🏭 costruisci una piccola linea automatizzata.
