* ANTONIO_MATTIOLI *

MATERIALI E COSTRUZIONE II°

Premettendo che sono sempre e solo un semplice hobbysta cerco di rispondere ad alcune domande che mi sono state fatte per chi si accinge a fare un Rov. Siccome il tempo che posso dedicare alla mia passione è limitato in quanto il mio lavoro è un altro e poi, essendo sposato, la mia dolce metà mi reclama (guai il contrario!!!)  devo ottimizzare gli spazi liberi. La prima cosa è stabilire i materiali da utilizzare, sapere dove reperirli e soprattutto avere gli utensili per lavorarli (o conoscere chi li ha, officine, fabbri, idraulici e aziende artigianali. Questo appoggio è fondamentale perché perlomeno queste persone possono guidarti sul come si fanno le lavorazioni e se veramente queste sono efficaci per quello che vogliamo realizzare). Nella vita faccio l'agente immobiliare (ormai da vent'anni, quindi conosco tante persone che svolgono tante professioni e che sono state preziosissime con i loro consigli). Altro segreto è la condivisione delle informazioni (tanto non c'è niente da brevettare, questi dispositivi sono in commercio da un pezzo) e per condivisione intendo vera e propria  reciprocità nello scambio di informazioni. Ad esempio, a mio parere,  il forum di robot-italy è ben frequentato da persone competenti ed educate che se possono, con tanta pazienza, illuminano strade molto oscure. Almeno per uno come me che di elettronica ne mastica molto poca rispetto agli standard attuali.  Per la par condicio e a beneficio di tutti voglio indicare anche i seguenti link che a me personalmente sono stati molto utili:

http://www.robot-italy.net/roboforum/

http://forum.masterdrive.it/ (linguaggi e codici)

http://www.maurorossi.net/pagine/codice.htm (linguaggi e codici)

http://www.vincenzov.net/index.htm (elettronica, protocolli, ecc.)

http://www.archeosub.it/robotica/rovtecno.htm (tutto sub, bellissimo)

Reperimento materiali (pubblico questi link perché sicuro della loro professionalità e soprattutto disponibilità dimostratami nel corso degli anni. INOLTRE SPECIFICO CHE CON GLI STESSI NON HO NESSUN TIPO DI INTERESE O SCOPO DI LUCRO  ma come diciamo peste e corna di chi lavora male è giusto a mio parere informare di chi lavora come si deve):

http://www.formianautica.it/ (pompe e passacavi stagni)

http://www.robot-italy.com/ (microcontrollori, elettronica specializzata, ecc.)

http://www.edielettronica.it (cavo, faretti, componenti elettronici, della mia città

Ferrara)

http://it.rs-online.com (componenti meccanici, ingranaggi, ferramenta specializzata)

Alcuni consigli pratici....

Premessa: per la mia esperienza il reperimento dei materiali, in percentuale, riveste un'importanza pari al 60% (se non più alta) dell'opera che si vuole realizzare. A meno che non siate imparentati con uno sceicco è molto importante sapere bene cosa si cerca. Prima di incedere a qualsiasi alternativa pensateci bene, perché si rischia di buttare quattrini senza ottenere nulla. Prima di iniziare la costruzione di qualsiasi elemento controllare di avere tutti, dico tutti, i materiali occorrenti e gli utensili. Ogni stadio di lavorazione va preventivato e ragionato nella stessa e identica maniera di come si cucina una buona ricetta. Se volete farvi una vera carbonara vi serve il guanciale, potete usare anche la pancetta ma non avrà lo stesso sapore. 

Se qualcosa non va, fermarsi ed aspettare il giorno dopo. Non intestardirsi è fondamentale. A mente lucida e riposata si vedono le cose in maniera diversa e spesso la soluzione arriva per caso (giuro!).

Non avere fretta.

Progettarlo il più versatile possibile!!! (ovvero meno roba ci si deve portare dietro e meglio è!!! Per Arsenio oltre al Rov basta portarsi dietro il Pc portatile e nel mio caso un piccolo gruppo elettrogeno che ho acquistato per un centinaio d'euro in sconto nella grande distribuzione. Oppure le batterie)

Io ho fatto un errore madornale a non valutare bene ed entrare nel dettaglio del telecontrollo!

Bene passiamo a cenni di costruzione di Arsenio:

1) EQUILIBRIO E PESI: il Rov deve essere progettato preciso al millimetro senza comprendere, almeno inizialmente, l'installazione di pesi aggiuntivi di bilanciamento. Questi ultimi sono l'ultima spiaggia, ovvero a Rov finito devono essere distribuiti ad hoc e meno sono e meglio è. Anche perché più peso significa preventivare più volume, da tutto ciò si rischia di entrare in una catena 'compensatoria' molto lunga.

2) GUARNIZIONI: inutile dire che rivestono un'importanza basilare. Le ho fatte con della gomma da 3 mm. Il materiale l'ho trovato in un negozio della mia città che tratta questo materiale in ogni sua forma. Si può trovare comunque in empori ben forniti e ferramenta. Forse anche nella grande distribuzione ma attenzione a comprarla di buona qualità, ovvero che sia della giusta densità, ne troppo dura ne troppo duttile e soprattutto che sia liscia e non porosa. Per farle io ho agito così. Dopo aver steso il rotolo ho fatto una decina di quadrati 'abbondanti' rispetto al diametro massimo del collare d'appoggio. Quindi ho ricavato il centro preciso (e che sia veramente preciso). Poi ho inserito un altro quadrato di lato corrispondente al diametro interno del tubo che utilizzo. Quindi ho posizionato una tazzina da caffè (ne ho una che fa al caso mio) in corrispondenza esatta dei lati del quadrato interno quindi con il cutter e mano sicura seguendo la circonferenza della tazzina ho ricavato il buco. Per ricavare il diametro esterno è semplicissimo. Una volta montate sul collare d'appoggio ed aver fissato i lexan di copertura con le viti con la forbice ho ritagliato con la forbice l'eccedenza. Ne ho sbagliate un paio poi tutto è andato liscio. Informo che le guarnizioni in commercio ci sono di ogni tipo e misura, basta avere voglia e soprattutto tempo per trovarle!

3) PASSACAVI: i passacavi li compro, sconsiglio di auto-costruirli. anche perchè sono fondamentali. Per alcune applicazioni utilizzo quelli della Scame (facilmente reperibili in negozi di elettroforniture) mentre per le applicazioni più a 'rischio' (ovvero quelli da montare sui galleggianti) utilizzo quelli nautici (vedi link). Comunque, dopo averli montati li 'guarnisco' con silicone, nei punti interni, e colla bicomponente all'esterno, soprattutto nell'allogiamento delle viti (passaggio obbligato sennò entra acqua), non si sa mai....

4) PROPULSORI: è vero, i motori elettrici funzionano anche immersi in acqua, ma il problema è la loro pulizia  (se siamo su un gommone al largo ad esempio), soprattutto dalla salsedine. Anche disponendo in loco di compressore e acqua distillata, è difficile pulirli all'interno delle spire degli avvolgimenti e dai contatti. Forse dico una sciocchezza, ma anche ammettendo di pulirli in maniera discreta tutte le volte, a lungo andare, credo che le prestazioni degli stessi vengano compromesse. Ma a parte queste considerazioni personalmente, sin dal principio, ho deciso di costruirne 3 (uno di scorta non si sa mai) stagni. Stasera spulcio nell'hard disk e se lo trovo pubblico il pdf del progetto dei miei. Oltre a questo ho fatto un test immergendone uno in acqua 'normale, e ho rilevato un significativo campo magnetico nelle immediate adicenze. Siccome sono diversi i motori da utilizzare, tali campi, a mio intuitivo avviso, potrebbero causare interferenze sull'elettronica di bordo, in special modo sulla trasmissione video.

5) BATTERIE: a bordo o a terra? Bella domanda! Premetto che la mia libidine totale sarà di costruirne uno autonomo, del tipo vai giù a questa profondità, segui questa rotta, filma il fondale e fra 20 minuti torna su! Eh...eh... eh... Bel sogno.... Comunque sia fino a quando non ne faccio andare uno telecontrollato  non posso pensare neanche lontanamente di farne uno autonomo, che a quel punto non si chiamerà più Rov ma Robot! Finora di questo ne ho disegnato solo lo scafo che sarà in vetroresina e non sarà a forma di manta.... Preannuncio che finito questo proseguirò in quello nuovo e cercherò partner con preparazione sulla gestione di automatismi e sensori (il dado è tratto chi vuole aderire si faccia avanti!!!)  

Chiedo scusa per la divagazione ma è per rispondere all'oggetto di questo paragrafo. Secondo la mia modestissima opinione è una scelta da farsi in base a che tipo di Rov si vuole realizzare e alle sue future applicazioni. Cioè, se già sappiamo che un domani quello che ora telecontrolliamo vogliamo renderlo autonomo è meglio progettarlo con le batterie a bordo. Il problema è: quali, quante, e di che tipo. Inoltre le batterie hanno un peso e sott'acqua di potenza ne serve parecchia. Le batterie al piombo quando scendono ad una certa temperatura (sott'acqua c'è freddo) si scaricano e le alternative (almeno quelle che conosco) hanno costi folli. Dall'altra parte risolverebbero in parte il problema della sezione del cordone ombelicale (che garantisco è uno tra i problemi  da risolvere più importanti). Poi batterie a bordo = + peso quindi più volume e quindi più ingombro!!!

6) COMUNICAZIONE & CONTROLLO: Ecco che qui cade l''asino', ovvero il sottoscritto. Da quando ho saputo dell'esistenza di Pic, microcontrollori, porte seriali, ethernet, protocolli seriali e meno 'seri'...e chi più ne ha più ne metta per me il mondo è cambiato! Tanto per dire per capire qualcosa della comunicazione I2c ho impiegato un anno e soprattutto  l'aiuto di un ingegnere mio amico (Alberto Cervellati colgo l'occasione per dirti 'GRAZIE!!!'). Per scrivere due linee di codice in VB ho impiegato due anni... e via di seguito! Perlomeno è cambiato in meglio perché so che esistono questi dispositivi ma in peggio perché bisogna conoscerli!!!! Scherzi a parte quello che voglio dire è che bisogna avere delle idee molto chiare sul come controllare il Rov perché il rischio è di costruire qualcosa e che diventi un bel soprammobile se non si fanno le adeguate valutazioni. Perlomeno è l'errore che ho fatto io a latere del telecontrollo. Comunque, sempre per la mia modesta esperienza, credo che l'unica alternativa economica per pilotare in maniera efficace un Rov sia necessario il PC (Arsenio lo comando con un JoyPad da 8,00 eurozzi in sconto della trust attaccato al mio portatile). Questa mia idea è formata dalla pratica. Mi spiego: Arsenio utilizza 2 propulsori laterali (vedi punto 4)  per virata e movimento (tipo carro armato). I propulsori li ho costruiti cercando la precisione assoluta ma disponendo solo delle mie manozze non sono riuscito a farli rigorosamente uguali. Infatti uno dei gemelli (li chiamo così) ha rispetto all'altro uno scarto che riesco a compensare solo via software. Ovvero, senza software come farei a farli andare in maniera perfettamente sincrona nel movimento avanti/indietro? Personalmente non ci voglio neanche pensare. Così accade anche per le pompe che utilizzo per l'emersione e l'immersione che, nonostante siano realizzate dal medesimo costruttore, hanno percettibili differenze di prestazione che devono essere controllate e ripartite.  

7) OBLO': Sono fatti in lexan e non in in plexiglass. Ennesima premessa. Prima di costruire il Rov ho fatto dei test 'in economia' ma efficaci. Esempi... Per la ferramenta da utilizzare ne ho campionato alcuni pezzi lasciandoli in acqua e poi lasciandoli esposti all'aria. Per capire la spinta di Archimede ho graduato 2 'bozze' da 1,5 litri e il lavandino. Per capire la resistenza del Pvc ho incollato e costruito un galleggiante, con i materiali che avevo intenzione di usare, poi attaccato ad una corda e a un peso (una piccola incudine) a bordo di un gommone di un amico siamo andati al largo e raggiunta la profondità di 40 metri ho immerso il tutto. Una volta recuperato ed asciugato esternamente, gli ho dato una sincera martellata(che anche questa è servita a capirne la resistenza)  per vederne l'interno constatandone la perfetta integrità da qualsiasi infiltrazione. Inizialmente avevo preso in considerazione il plexiglass ma ho riscontrato che con il tempo tende ad opacizzare. Oltre a questo l'ho testato mettendoci un faretto (non quelli usati per Arsenio) con lampada alogena, quindi estremamente calda, ed il risultato è stato scontato.... Puzza di bruciato e dilatazione del materiale sfiorando l'incendio.... Stesso test con lexan da 6 mm. (lo stesso di Arsenio) ed il lexan non ha fatto una piega. Poi ho costruito una sonda più piccola per capire come si comporta un corpo in acqua. Attenzione, un test in una vasca o in una piscina è indicativo ma non risolutivo. La prova vera è il mare!!! Correnti, onde, salsedine e tutte 'piccole' e 'insignificanti' variabili che sono da considerare prima addirittura di costruire un Rov!

8) VISORE: per vedere le immagini ricavate dal robot mi sono costruito un visore da testa ricavato da un paio di occhiali da saldatura e qualche specchi etto da trucco . Ho optato per questa soluzione per evitare riflessi solari sul monitor del portatile. Una volta tarato il rov trasferisco la modalità a Joystick ed indosso il visore. Quindi riesco  a pilotare  senza toccare il PC. Ammetto sinceramente che dopo 20 minuti inizia a darmi fastidio e si preannuncia un sonoro mal di testa!.Prossimamente mostrerò anche il visore (più precisamente quando ho voglia di fotografarlo!)

9) GALLEGGIANTI DEL CORDONE OMBELICALE: io mi sono fatto dei manicotti in neoprene e gomma. (quello avevo e quello ho usato) ma  per farli va bene qualsiasi materiale purchè galleggi e che sia facilmente adattabile (e 'spostabile') alle condizioni del sito dove si immerge il Rov!!!