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Come costruire un Robot WiFi con telecamera

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In questo post farò un'analisi sul metodo migliore per realizzare un robot WiFi.
Esistono diversi metodi per controllare un Robot: via Radio, tramite infrarossi, via cavo, ma anche appunto attraverso una rete WiFi.

http://jbprojects.net/projects/wifirobot/wifirobot2.jpg


Perchè WiFi?
Perchè questo tipo di connessione permette di controllare il robot esattamente come si potrebbe controllare via radio, con il grosso vantaggio di poterlo fare attraverso internet. Il termine (come riporta Wikipedia ) indica dispositivi che possono collegarsi a reti locali senza fili (WLAN). Pertanto potrete controllare il vostro Robot da qualsiasi parte del mondo.
C'è però un problema, se è possibile controllarlo da così lontano, come facciamo a sapere dove si trova? Se farlo andare a destra o a sinistra? Ci vorrebbe una telecamera... Vedremo allora come collegare una telecamera per poterla vedere on-line.


Le possibili soluzioni
Ci sono diversi metodi per dotare un robot di connessione WiFi. La scelta di un metodo rispetto ad un altro è data dalla vostra disponibilità di soldi e il grado di difficoltà che vi sentite di affrontare. Da un giro in internet solo due tra i sistemi che vi presenterò sembrano essere i più gettonati. Ma vediamo cosa si può fare.

Modulo WiFi
Esattamente come in una connessione via radio la soluzione più semplice è quella di utilizzare un modulo WiFi con uscita TTL per potervi collegare un microcontrollore. Ed effettivamente la facile gestione e le ridotte dimensioni rendono questa soluzione tra le più comode, il problema è che questo tipo di moduli costano uno sproposito. Ad esempio un modulo Ezurio costa circa $110.



Se optate per questa soluzione basterà collegare un microcontrollore all'uscita TTL per gestire i dati in uscita da questo modulo: con Hyperterminal sarà sufficiente stabilire un collegamento con l'indirizzo IP del modulo e tutto quello che digiterete dalla schermata del terminale lo avrete sulla porta seriale del modulo. Sarà poi il micro a dover gestire i servomotori o i motoriduttori in base ai comandi ricevuti.
Un'alternativa al modulo Ezurio arriva dalla Tibbo, azienda specializzata in moduli Ethernet. Non da molto infatti ha messo in commercio un modulo radio WiFi, il WA1000 che però deve essere abbinato al modulo EM1000.

L'EM1000 è un modulo Ethernet programmabile in basic che può essere paragonato grossolamente ad un microcontrollore, pertanto l'abbinamento di questi dispositivi permetterebbe di risolvere completamente il problema della connessione e del dispositivo di gestione. Anche in questo caso il costo non è tra i più bassi, ma il grosso vantaggio si ha se si pensa che esistono complete librerie per la gestione WiFi, per l'invio di Email, per la lettura di una pagina internet e così via. Pensate, il vostro Robot potrebbe mandarvi una mail se ad esempio la temperatura di casa scende troppo, oppure se rileva un'intrusione. Mica male vero?

Access Point e convertitore


http://www.superdroidrobots.com/pictures/RF/WiFi-1.gif


Girando per la rete ho trovato questa soluzione che potrebbe essere (forse) tra le più economiche se avete un AP inutilizzato. Come mostra l'immagina qui sopra, prevede l'utilizzo di un Access Point e di un convertitore LAN/RS232. Un'AP dispone infatti solamente di un'uscita Ethernet, il che lo rende difficilmente collegabile direttamente ad un micro. Utilizzando però un convertitore Ethernet/Seriale si risolve il problema. Nell'immagine è stato utilizzato un iPocket232, ma preferisco parlare di quello Tibbo perchè lo vende Futura Elettronica (ed io lavoro lì....) e poi Tibbo ne ha più di uno a catalogo. Utilizzando un convertitore collegato alla porta Ethernet potremmo avere sulla sua uscita seriale i dati in un formato facilmente interpretabile da qualsiasi microcontrollore. Nel mezzo sarà sufficiente inserire un bel MAX232. Come nel caso di un modulo WiFi anche in questo caso aprendo una connessione con Hyperterminal con l'indirizzo IP del convertitore potrete ottenere sulla seriale del micro tutti i caratteri digitati a PC. Se volete capirne di più sui dispositivi di conversione Ethernet/RS232, guardate questo link.

Access Point riprogrammato









Questa è di sicuro la soluzione più gettonata in rete: la modifica di un Linksys WRT54G. Questo Router infatti si presta bene ad una modifica firmware. Inoltre dispone di una porta seriale TTL che potrebbe essere immediatamente collegata ad un micro. Questa porta non è disponibile sul pannello posteriore, ma all'interno: ci sono delle piazzole dedicate al TX, RX, GND e anche 3,3V. E cosa volete di più? Addirittura nei progetti che ho trovato non utilizzano neanche un microcontrollore per gestire i motori delle ruote, ma si affidano a driver che sono in grado di pilotare i servomotori in base ai caratteri ricevuti tramite seriale. Altra soluzione semplice.

Software



http://www.superdroidrobots.com/pictures/network/WiFi_screen.gif


Tutte le soluzioni presentate prevedono la trasformazione di un dato Ethernet (che viaggia in Wireless) in un dato seriale. Per inviare questo dato potete utilizzare, come già accennato, Hyperterminal, ma ovviamente se realizzate qualcosa come questi programmi, il tutto è più professionale e presentabile. La soluzione più semplice è quella di utilizzare due schermate differenti per il software per pilotare il robot e una schermata per vedere il video ripreso dalla telecamera.

Telecamera

http://www.futurashop.it/images_la/8100-CP360.jpghttp://www.futurashop.it/images_la/8100-CP360W.jpg
Potete utilizzare una telecamera con IP se prevedete di utilizzare un AP (che non abbia una sola porta ethernet ovviamente) altrimenti se il vostro robot si basa su un modulo WiFi tipo Ezurio o Tibbo allora la soluzione più immediata è una telecamera con IP ma con collegamento WiFi.

Rovio

http://www.futurashop.it/images_la/8100-ROBOTROVIO.jpg

Rovio è un robot WiFi già pronto. E' dotato di telecamera , è omnidirezionale e raggiunge da solo la base di ricarica. E' qualcosa di più di un semplice Robot WiFi, è veramente un concentrato di tecnologia. Questo video vi mostra di cosa è in grado.



Link
Questi i link da cui ho preso spunto:

http://jbprojects.net/projects/wifirobot/
http://www.superdroidrobots.com/product_info/WiFi.htm
http://www.hackedgadgets.com/2007/03/07/wifibot-wifi-robot/
http://www.roboteq.com/index.php?option=com_content&view=article&id=111&catid=56&Itemid=87
http://www.wifibot.com/




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