Cosa fai quando un dispositivo elettronico si rompe? La maggior parte delle persone lo butterebbe nella spazzatura per comprarne uno nuovo, ma non un appassionato di hardware hacking. Chiunque sappia maneggiare con disinvoltura un saldatore e un multimetro sa bene che sotto al cofano si celano ancora componenti utili. Inoltre, il fatto che un apparecchio non assolva più alla sua funzione originale non significa che non possa essere riadattato per altri scopi.

Clem Mayer ne è perfettamente consapevole: quando il suo robot aspirapolvere ha smesso di aspirare, ha capito che non tutto era perduto. Ha semplicemente deciso di riconvertirlo. Grazie a un po’ di lavoro, Mayer dispone ora di una piattaforma robotica radiocomandata capace di eseguire molte nuove funzioni, anche se non è più in grado di pulire i pavimenti. Il progetto nasce da un robot aspirapolvere guasto del 2016. Sebbene la maggior parte delle funzionalità originali fosse ormai compromessa, il telaio offriva ancora elementi preziosi: una coppia di ruote motrici ammortizzate e i relativi motori. Invece di gettare via l’apparecchio, Mayer lo ha smontato e utilizzato come base per un robot mobile gestito da un Raspberry Pi.

Un Raspberry Pi 5 funge da unità di controllo centrale del robot, gestendo ogni aspetto, dal controllo dei motori allo streaming video. Per facilitare la guida da remoto, Mayer ha montato due fotocamere Raspberry Pi NoIR affiancate sulla piattaforma. Questa configurazione a doppia fotocamera offre un ampio campo visivo, garantendo agli operatori una migliore percezione dell’ambiente circostante. Poiché le fotocamere NoIR sono prive di filtro IR, sono in grado di rilevare la luce infrarossa; ciò consente al robot di muoversi nell’oscurità totale se abbinato a un illuminatore a infrarossi. Invece di progettare uno chassis su misura, Mayer ha installato delle guide DIN di tipo industriale sulla parte superiore del telaio dell’aspirapolvere. I vari componenti — come Raspberry Pi, driver dei motori, alimentatori, breadboard e sensori — sono fissati alle guide tramite adattatori stampati in 3D. Questa soluzione rende semplice modificare la disposizione dei componenti o sostituire l’hardware man mano che la piattaforma si evolve.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il video spiega come il telaio originale dell’aspirapolvere utilizzasse ruote ammortizzate, il che ha dato origine a un problema insolito: le batterie leggere non esercitavano una pressione verso il basso sufficiente a mantenere le ruote ben aderenti al pavimento. Mayer ha risolto l’inconveniente utilizzando due batterie al piombo-acido sigillate da 6V, collegate in serie per ottenere una tensione di 12V. Oltre ad alimentare i motori, le batterie fungono da zavorra, migliorando la trazione grazie alla compressione delle sospensioni delle ruote. L’alimentazione a 12 V è stata ridotta a 5 V tramite un convertitore DC/DC montato su guida DIN per alimentare il Raspberry Pi 5. Invece di utilizzare un multimetro per tarare il convertitore, Mayer ha monitorato le letture della tensione interna del Pi sotto carico computazionale elevato, regolando l’uscita fino a quando il sistema non ha rilevato una tensione di alimentazione stabile. Ciò ha permesso di evitare le condizioni di bassa tensione che possono causare riavvii imprevisti.

Il controllo avviene tramite un’interfaccia basata su browser, eseguita su un backend Uvicorn a bassa latenza. Il sistema consente di controllare il robot in tempo reale via Wi-Fi tramite tastiera, trasmettendo contemporaneamente il flusso video dalle telecamere di bordo. Dei bumper meccanici montati sulla parte anteriore rilevano le collisioni, conferendo alla macchina almeno una consapevolezza di base dell’ambiente circostante.

Il robot di Mayer forse non aspirerà più i pavimenti, ma è diventato qualcosa di probabilmente più utile: una macchina che può fungere da banco di prova per futuri esperimenti di robotica.

 

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