01 Nozioni di base
1.1 Principio di funzionamento
SR-Support è un dispositivo auto-raddrizzante attivo a 2-DOF (spalla + gomito):
- Meccanismo: un braccio a due giunti montato su una base quadrata; la spalla ruota attorno all'asse longitudinale del corpo e il gomito piega l'avambraccio;
- Sensori: un'IMU a 6 assi fornisce il quaternione di assetto; il firmware classifica ogni caduta in una delle quattro pose (
pitch_pos/neg,roll_pos/neg, vedi pagina 06 6.5) a partire dal vettore up nel sistema di riferimento del corpo; - Azionamento: un esecutore di sequenze di riferimento - ogni posa ha una sequenza di waypoint (20 tick per waypoint, velocità di variazione 0.08 rad/tick) che pianta/fa leva con il braccio per far rotolare il corpo di nuovo in posizione eretta;
roll_negusa inoltre pompaggi a cuneo del gomito e un fallback a colpo di frusta; - Ripieghi: timeout di 14 s, ri-pianificazione della posa e nuovo tentativo automatico dopo la soglia di caduta;
roll_negusa mantenimenti adattivi per stadio ed esce in ritrazione appena è in posizione eretta; - Verificato: le quattro direzioni si rialzano direttamente in circa 1–6 s; lo stesso modello guida la simulazione MuJoCo e il gemello digitale in tempo reale dell'hardware (pagina 08).
1.2 Panoramica
| Voce | Specifica |
|---|---|
| Base | ~88 × 82 mm, 68 mm di altezza (piastra inferiore + supporto del servomotore di spalla, stampati in 3D) |
| Braccio | Asse della spalla 56 mm sopra la base, gomito 40.1 mm sopra la spalla; montante dell'avambraccio ~17 cm (tubo da 12 mm) |
| Massa | ~133 g (tabella delle masse del modello: foot 92.1 / arm1 20.7 / arm2 20.1 g, entrambi i servomotori inclusi) |
| Spalla | PTK7452MG; limiti manuali [-1.85, +1.82] rad (campo del giunto nella simulazione [-1.07, +2.07]) |
| Gomito | PTK7452MG; limiti manuali [-0.90, +0.70] rad (meccanici ~±1.55 rad) |
| Controllore | ESP32-S3-DevKitC-1 (framework Arduino / PlatformIO) |
| Assetto | IMU a 6 assi Juxi ICM42670P (indirizzo I²C 0x23, 100 kHz) |
| Pilotaggio servomotori | LEDC dell'ESP32, 50 Hz, 14 bit, larghezza d'impulso 500–2500 µs |
1.3 BOM
| Categoria | Componente | Q.tà | Note |
|---|---|---|---|
| Struttura | Stampati in 3D: piastra inferiore, supporto del servomotore di spalla, supporto del servomotore di gomito, montante superiore | 1 ciascuno | PETG o PLA, 15% di riempimento; le squadrette sono quelle fornite con i servomotori |
| Azionamento | Servomotore PTK7452MG 180° PWM | 2 | Ingranaggi in metallo, 25T, ~12.2 g, ~3.4 kg·cm a 6 V |
| Controllore | ESP32-S3-DevKitC-1 | 1 | USB-C |
| Sensore | Modulo IMU Juxi ICM42670P | 1 | Alimentazione 3.3 V |
| Adattatore | Scheda adattatrice passiva per servomotori | 1 | GPIO → connettori a 3 pin, V+/GND in comune, senza PCA9685 |
| Cablaggio | Cavo dati USB-C, fili Dupont, prolunghe per servomotori | diversi | — |
| Alimentazione | Alimentatore per servomotori 5 V / ≥5 A | 1 | Un unico alimentatore 5 V alimenta l'ESP32 e i servomotori tramite un cavo a 1→2 (massa comune); verificato per tutte e quattro le direzioni di rialzata |