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Descrizione della vetrina della SUP SI elettronica

BallOnPlate


BallOnPlate č un dispositivo didattico che permette di affrontare diverse problematiche legate alla regolazione di sistemi “multiple-input” e “multiple-output” (chiamati anche MIMO). Obiettivo del progetto č di bilanciare una piattaforma in modo da portare la pallina in posizioni predefinite, agendo su due motori lineari che impostano i due angoli del piatto.

Si utilizzano due motori lineari di Faulhaber quali attuatori con interfaccia CAN. La parte sensorica č realizzata con un touch-screen, che fornisce delle tensioni analogiche proporzionali alla posizione XY della pallina. La parte meccanica ed elettronica č stata interamente realizzata presso la SUPSI. Il sistema utilizza un controllore di stato con osservatore delle posizioni realizzato in rapid prototyping ed opera su un sistema Linux modificato per poter funzionare in modalitŕ “hard realtime” (progetto Linux RTAI del Dipartimento Ingegneria Aerospaziale del Politecnico di Milano, a cui partecipa anche la SUPSI).

Il sistema č in grado di muovere la pallina secondo determinate traiettorie, le quali vengono elaborate dal controllore che fornisce le istruzioni di movimentazione ai due motori lineari. Il BallOnPlate esposto č stato programmato per eseguire una movimentazione della pallina rappresentante un profilo quadrato. La pallina si muove lungo la traiettoria tra i quattro differenti angoli del quadrato e resta ferma su di essi per un determinato lasso di tempo.

Sullo schermo č mostrata una seconda metodologia di detezione della posizione della pallina. Questo metodo ottico sfrutta l’utilizzo di una videocamera e appositi algoritmi di elaborazione dell’immagine, mediante i quali si č in grado di determinare le coordinate della pallina all’interno del campo visivo del sensore. Le coordinate di riconoscimento della pallina vengono sovrascritte all’immagine originale captata dalla videocamera per un riscontro visivo e a sua volta rappresentate in grafici XY.


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