Nota

Ciao, benvenuto nella community SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasts su Facebook! Approfondisci le tue conoscenze su Raspberry Pi, Arduino ed ESP32 insieme ad altri appassionati.

Perché unirti a noi?

  • Supporto esperto: Risolvi i problemi post-vendita e le sfide tecniche con l’aiuto della nostra community e del nostro team.

  • Impara e condividi: Scambia suggerimenti e tutorial per migliorare le tue competenze.

  • Anteprime esclusive: Ottieni accesso anticipato agli annunci di nuovi prodotti e anteprime.

  • Sconti esclusivi: Approfitta di sconti riservati sui nostri nuovi prodotti.

  • Promozioni festive e giveaway: Partecipa a promozioni festive e concorsi a premi.

👉 Pronto a esplorare e creare con noi? Clicca [Qui] e unisciti oggi stesso!

Lezione 2: Comprendere e Costruire il Sistema Rocker-Bogie

Nella lezione precedente, abbiamo appreso informazioni sui rover marziani e sulla loro struttura di base. Un aspetto interessante che notiamo osservando l’evoluzione dei rover marziani è la costante presenza del loro sistema di sospensione. Nonostante i progressi tecnologici, tutti i rover, da Sojourner a Perseverance, sono stati progettati utilizzando un tipo simile di sistema di sospensione chiamato sistema Rocker-Bogie.

Ma perché continuare a utilizzare il sistema Rocker-Bogie, ti starai chiedendo? Quali benefici offre questo particolare design per l’esplorazione di Marte?

_images/rocker_bogie_pic.webp

Nella lezione di oggi, esploreremo più a fondo la scienza e l’ingegneria dietro il sistema Rocker-Bogie, e poi ne costruiremo uno.

Iniziamo questo entusiasmante viaggio ingegneristico!

Obiettivi di apprendimento

  • Comprendere il principio di progettazione del sistema di sospensione Rocker-Bogie e i suoi vantaggi.

  • Imparare a progettare e costruire un modello base del sistema di sospensione Rocker-Bogie.

  • Applicare i principi di base della fisica per spiegare come il sistema Rocker-Bogie affronta terreni complessi.

Materiali

  • Schemi e materiali di riferimento (ad esempio disegni progettuali del rover marziano della NASA e video sul funzionamento del sistema Rocker-Bogie)

  • Kit di struttura del Mars Rover

  • Strumenti e accessori di base (es. cacciavite, viti, ecc.)

Fasi

Fase 1: Scopriamo il Sistema Rocker-Bogie

Il sistema Rocker-Bogie è come una «capra di montagna» della meccanica: progettato per mantenere tutte le ruote del rover a contatto con il terreno mentre naviga su terreni accidentati e rocciosi. È appositamente costruito per gestire il paesaggio imprevedibile di Marte, comprese le ripide inclinazioni e i massi di grandi dimensioni. Questo sistema evita l’uso di molle e sfrutta invece la geometria delle sue sei ruote e le loro interazioni per superare terreni difficili. È un esempio brillante di come un design meccanico intelligente possa superare ostacoli ambientali.

Approfondiamo le due parti principali di questo sistema: il «rocker» e il «bogie».

_images/rocker_bogie.png
  • La parte «rocker» del sistema è simile ai due grandi arti su ciascun lato del corpo del rover. Questi arti, o «rocker», sono collegati tra loro e al corpo del rover, o «chassis», tramite un meccanismo chiamato differenziale. Come due gambe che camminano, i rocker ruotano in direzioni opposte rispetto allo chassis, assicurando che la maggior parte delle ruote rimanga a contatto con il suolo. Il corpo del rover mantiene l’angolo medio di entrambi i rocker. Un’estremità di un rocker si collega a una ruota, mentre l’altra estremità si collega al bogie.

  • La parte «bogie» del sistema è come una creatura con arti più piccoli collegata al rocker. È un sistema di collegamento più piccolo che ruota nel mezzo del rocker e ha una ruota a ciascuna estremità.

Con questa comprensione di base, passiamo al prossimo passo della nostra avventura.

Fase 2: Osserviamo il Sistema in Azione

Qui sotto trovi una GIF che mostra le caratteristiche uniche del sistema di sospensione Rocker-Bogie e illustra come permette ai rover marziani di navigare nel difficile terreno marziano.

_images/rocker_bogie.gif

Dopo aver visto la GIF, discutiamo insieme! Riflettiamo su queste domande:

  • Perché pensi che il sistema di sospensione Rocker-Bogie sia adatto per l’esplorazione di Marte?

  • Puoi descrivere come funziona il sistema Rocker-Bogie con le tue parole?

  • Quali sono le caratteristiche chiave del sistema Rocker-Bogie che aiutano i rover ad affrontare terreni difficili?

Condividi pure i tuoi pensieri e le tue intuizioni sul sistema di sospensione Rocker-Bogie.

Fase 3: Costruiamo il Sistema

Ora che abbiamo imparato il funzionamento del sistema Rocker-Bogie, è il momento di costruirne uno nostro.

Materiali necessari:

  • Kit GalaxyRVR

  • Strumenti di base come cacciavite e chiave inglese

  • Segui i passaggi forniti nelle istruzioni di montaggio del Kit GalaxyRVR per costruire il sistema di sospensione del Rover.

Ricorda che qui la pazienza e la precisione sono fondamentali, assicurati di posizionare correttamente ogni pezzo e di fissarlo bene.

Nel frattempo, discuti con i tuoi compagni sul design e la funzione di ciascun componente che stai assemblando. Questo non solo ti aiuterà a comprendere meglio il design, ma anche la sua applicazione pratica nell’esplorazione marziana.

Ricorda, non preoccuparti se incontri problemi durante il montaggio o il test. Fa tutto parte del processo ingegneristico! Risolvere i problemi è il modo in cui impariamo e innoviamo.

Fase 4: Riassunto e Riflessione

Durante il montaggio del sistema di sospensione, hai notato che tutte le parti mobili utilizzano dadi autobloccanti? Ti sei mai chiesto perché?

_images/self_locking_nuts.webp

I dadi autobloccanti sono un tipo di fissaggio che include un anello di gomma all’interno di un dado normale. Questo design garantisce che le parti assemblate non si allentino facilmente e non cadano a causa delle vibrazioni durante il movimento.

Inoltre, assicura che le parti possano ruotare entro un certo raggio.

Durante il montaggio, devi prima stringere la vite e il dado autobloccante con una chiave e un cacciavite, poi allentarli leggermente. Questo garantisce che ci sia spazio per la rotazione libera tra le parti, senza che siano troppo allentate.

In questa lezione, non solo abbiamo appreso il funzionamento del sistema Rocker-Bogie, ma ne abbiamo anche costruito uno noi stessi. Inoltre, possiamo simulare manualmente come permette al Mars Rover di muoversi senza problemi su vari terreni accidentati.

Con questa conoscenza e esperienza, ora siamo meglio equipaggiati per avventurarci nei reami sconosciuti dell’esplorazione marziana. Continuiamo a svelare i misteri del pianeta rosso.