Otto Cardy - Costruisci Il Tuo Robot in Cartone - ITA

Otto Cardy è una versione #OttoRemix interamente di cartone ispirato dall'originale #OttoDIY di cui riprende tutta la componentistica elettronica e la programmazione con #OttoBlockly.

Tutte le informazioni su come costruire il robot OttoDIY con la stampante 3D e tutti i tipi di componenti elettronici sono disponibili su https://www.instructables.com/Otto-DIY-Humanoid-Robot/ e sul sito ufficiale http:/ /www.ottodiy.com.

Questo progetto mostra nello specifico come costruire Otto Cardy #OttoRemix realizzato interamente in Cartone.

Componenti

(Tutti i componenti elettronici sono gli stessi di OttoDIY)

• 1 Arduino Nano
• 1 I/O Nano Shield
• 1 sensore a ultrasuoni HC-SR04
• 4 x Micro servo MG90
• 1 caricabatteria + booster + batteria al litio 16340 oppure 2x batteria CR123A/16340 + porta batteria CR123A
• 1 cicalino
• 10 × cavi jumper femmina/femmina
• 24 cavi jumper femmina/femmina
• 1 cacciavite

Componenti specifici per Otto Cardy

• 2 fogli di cartone A4 2 mm, ondulato o grigio
• 1 clip di chiusura sacchetti Ikea Bevara

Per iniziare si può partire con il taglio del corpo del robot formato da tre pezzi che vanno incastrati fra di loro. Il file Otto_Cardy1.pdf contiene il disegno del corpo e della base di appoggio dei motori in scala 1:1. E' consigliato stampare il disegno PDF con rapporto di stampa 102%.

Il disegno A4 va incollato sul cartone e poi ritagliato lungo i bordi delimitati dalla linea continua rossa.

Notare le due basi circolari che vanno incollate fra di loro per rinforzare il sostegno ai motori. E’ consigliato usare un taglierino affilato per ricavare i fori e le aperture.

Nella figura sono segnati in rosso i punti A per facilitare il montaggio dei pezzi.

Per aumentare la rigidità della base dove si agganciano i motori, si sono usati due strati di cartone sovrapposti ed incollati. Per fissare bene i motori si sono aggiunti dei rinforzi nelle parti di appoggio (vedi freccia) incollando piccoli pezzi di cartone che aumentano lo spessore evitando di forare parte-parte i supporti.

I due motori devono entrare nei rispettivi alloggi con una tolleranza minima, meglio se s’inseriscono con una leggera pressione in modo che restino in posizione senza nessun gioco.   

Il secondo disegno Otto_Card2.pdf contiene i rilievi quotati dei componenti della testa con tutti i pezzi di chiusura. Il disegno delle gambe e dei piedi, essendo simmetrici, sono disegnati una sola volta mentre vanno stampati due volte e vanno incollati in modo speculare: nel disegno è inserita la scritta x2.

Nel disegno, in giallo sono evidenziate le parti relative alla testa di Otto (HEAD): banda laterale e la testa di  copertura. Incollare il disegno su un cartoncino A4 facendo attenzione all’andamento delle onde per favorire la piegatura e si può procedere al taglio lungo le linee rosse continue.

Nella figura, per facilitare il montaggio, sono evidenziati in rosso i punti (A) che devono coincidere nei due pezzi.

La testa va inserita con precisione all’esterno del corpo e deve pertanto essere “costruita” e chiusa usando il corpo come dima e sagoma di riferimento. Per avere una buona chiusura fra i due pezzi, cercare di dare ai due una forma leggermente conica per avere un incastro preciso ma facile da sfilare.

Per fissare la scheda alla testa vanno inseriti n.4 spessori di cartone agli angoli dove si avvitano le viti di sostegno. Gli spessori si recuperano dai residui del cartone e vanno incollati in corrispondenza degli angoli della scheda.

Si è scelto di realizzare Otto Cardy con la forma cilindrica per facilitare la realizzazione, per migliorare l’aspetto estetico e per agevolare la possibilità di personalizzare il robot con allestimenti di materiali diversi.  

Nel secondo disegno OttoDIY_Card2.pdf sono presenti anche i rilievi quotati delle gambe e dei piedi. Il disegno delle gambe e dei piedi, essendo simmetrici, sono stampati una sola volta ma devono essere realizzati in due copie uguali: nel disegno infatti è inserita la scritta x2. In giallo è qui evidenziato il disegno relativo alle gambe (LEG) ed il supporto dei piedi. (SUPPORT).

La parte corrispondente alla gamba (LEG) è una fascia dello stesso cartone che avvolge sia il motore sia il supporto di plastica che sostiene il motore.

Componenti delle gambe:

1. Sostegno realizzato con una fascia (LEG) che avvolge il motore;
2. Leva di rinvio che trasmette il movimento del motore al piede
3. Apertura per il passaggio del cavo alimentazione
4. Snodo del piede che si aggancia alla leva di rinvio
5. Piede (FOT) fissato allo snodo

Fasi di realizzazione dei due supporti delle gambe utilizzando una clip di tenuta dei sacchetti di plastica, facilmente reperibile al supermercato:

1. Pezzo tagliato dalla clip
2. Creazione del foro e dell’incastro per il motore
3. Inserimento della leva di invio ridotta

Il disegno in giallo permette di controllare le dimensioni ed il profilo da realizzare. Come si può vedere nella foto, il solco al n. 2 è stato realizzato con un ferro rovente fondendo la plastica. I supporti delle gambe sono ricavati da un’unica clip, tagliata ad una lunghezza di 25 cm.

Esempio del taglio (linee rosse) delle clip di tenuta e i due pezzi ottenuti:

1. Le due parti finali tagliate ad una lunghezza di 25 mm (SUPPORT ON FOOT nel disegno)
2. Solchi dove inserire il motore e le leve di rinvio. Il foro ha diametro di 8 mm
3. Supporto montato nel motore
4. Leva di rinvio modificata a “coda di rondine”
5. Incastro dove inserire la leva di rinvio modificata.

I due supporti sono uguali e vanno fissati con le viti al motore: prestare attenzione a mantenere la perpendicolarità del supporto con l’asse del motore.  

 Nel supporto è stato ricavato un solco dove si può innestare uno dei denti di aggancio del motore. Prima di chiudere la fascia è necessario fissare il supporto al motore del corpo e tarare la posizione della gamba.

 Ogni supporto deve essere avvitato prima d’incollare le gambe perché i motori impediscono di fissare la vite di aggancio. Prima di avvolgere la fascia completamente attorno al motore, è fatto passare il cavo di alimentazione nel foro.

La freccia gialla indica come la leva di rinvio viene incastrata nel supporto. Nel tagliare il supporto controllare che il motore s’innesti perfettamente nel solco del supporto.   Per chiudere le fascie si usa la colla vinilica che viene mantenuta provvisoriamente in posizione con degli elastici.

La fascia contribuisce alla solidità delle gambe e quindi è importante che sia solidale con il motore e che sia incollata con precisione. Ha anche una funzione estetica secondaria perché copre il motore.  

Ogni piede è composto da un pezzo cilindrico di cartone che trasmette il movimento mediante uno snodo a cui è collegata la leva di rinvio.

Disegno dello snodo del piede e del piede sempre realizzati in cartone. I due pezzi sono uguali e per questo nel disegno è riportato solo il rilevo di un solo pezzo.

Nel prototipo definitivo ho usato un tubo della carta igienica tagliato e modellato per ottenere un diametro di 40 mm. L’ho rivestito quindi di carta colorata sia all’esterno che all’interno per dare un migliore aspetto e per irrobustire la struttura.

Per rinforzare il cartone nei punti di attacco delle viti, ho incollato due o tre strati di cartone fortificati anche dalla carta colorata che ho aggiunti ai due lati anche per migliorare l’estetica del robot e dare una colorazione omogenea

Le leve di rinvio sono state accorciate e piegate per farle seguire la curvatura del tubo. Per piegare la leva in nylon si può riscaldarla con una fiamma o con acqua molto calda. Poi si indurisce con acqua fredda. I fori vanno allargati leggermente con la stessa vite di fissaggio.

Elenco dei componenti:

• Gamba
• Leva di rinvio
• Uscita cavo
• Tubo con viti di fissaggio
• Scarpa

Il montaggio finale prevede l’inserimento della scheda di espansione ed i vari collegamenti ai motori.

Dopo aver realizzato i componenti di cartone, si procede con il montaggio: si ricorda che sul sito del progetto http://www.ottodiy.com è possibile trovare tutte le informazioni per il montaggio che corrispondono al robot realizzato con la stampante 3D. Infatti non c’è differenza nei componenti elettronici fra le versioni cartone e stampa 3D. Nell'immagine di esploso sono riprodotti tutti i componenti sia elettronici che di cartone del robot secondo la loro sequenza di montaggio.

La numerazione dello schema riprende la sequenza di montaggio del robot in cartone dalla testa (HEAD) fino al piede (FOOT)

Ho preparato alcune schede didattiche con esercizi guidati che intendono facilitare il lavoro del docente.

Allego qui la prima scheda con alcuni esercizi finalizzati ad apprendere l’uso del coding a blocchi per il controllo del movimento e dei suoni del robot Otto Cardy.