Ovo Sapiens – l’incubatrice digitale

Cos’è?

Ovo Sapiens è un’incubatrice digitale, in grado di accudire le uova e garantire lo sviluppo dei pulcini, creando e  mantenendo  un ambiente ottimale in termini di temperatura ed umidità all’ interno della sua camera di incubazione controllata da Arduino. Ovo Sapiens è più di un’incubatrice digitale, possiede un sistema interattivo che consente di monitorare quotidianamente la crescita dell’embrione desiderato, semplicemente rendendolo osservabile in contro luce, dopo averlo posizionato in modo automatizzato, sopra un’area luminosa. In pratica permette di fare una sorta di ecografia senza radiazioni dannose, e di osservare la vita dei pulcini dentro le uova!
Un progetto nato e promosso in MakeInBo da un’idea di Francsco Scimonelli.
Realizzato, prodotto e distribuito nelle scuole da FabLab Bologna.

incubatrice_digitale

Com’è fatto?

Ovo Sapiens rappresenta un caso emblematico di quando il prototipo combacia con il prodotto, (o quasi).
La struttura in legno di betulla 6 mm è realizzata tramite taglio laser, come le incisioni stesse di logo e leggenda dei comandi. Per arrivare ai files esecutivi in DXF, Francesco Scimonelli ha disegnato il progetto in 3D utilizzando Blender.
I files sono sempre disponibili nel nostro archivio, per cui ogni volta che un’incubatrice viene venduta, nell’ arco di un’ ora si ottengono tutti i profili necessari per il montaggio. La finitura è a piacere, normalmente utilizziamo olio paglierino dopo aver accuratamente carteggiato il legno. (In questo campo Francesco è un maestro ed ha generosamente infuso la sua conoscenza a tutti coloro che lo hanno seguito nella realizzazione).

Il sistema di controllo è composto da un Arduino Mega. Al ‘cervello’ elettronico sono collegati in Input un sensore di umidità, sensore temperatura, mini interfaccia di comando a pulsanti. In Output abbiamo un vaporizzatore, delle resistenze di riscaldamento, un motore passo-passo (per muovere il piano), display LCD. Inoltre è presente un modulo RTC per manterere il conto dei giorni + una scheda SD per il datalog dei parametri.
Il problema di mantenere stabile un sistema ad anello chiuso, non risulta certo banale, soprattutto quando abbiamo a che fare con temperatura ed umidità, grandezze fisiche che presentano una sensibile inerzia. Da manuale di Arduino Base, si potrebbe pensare di interrompere la corrente al riscaldamento ogni qualvolta la temperatura superi una determinata soglia.
Purtroppo però, il mondo reale non funziona così, ed occorre un algoritmo più fine per risolvere il problema! Dopo mesi di test, (maledetti test mangia tempo), siamo riusciti ad arrivare alla soluzione scrivendo un algoritmo di PID proporzionale.
Ora la temperatura è strepitosamente stabile, grazie ad un mix di soluzioni informatiche e di design della struttura a cupola!

Controllo temperatura e umidità in retroazione, sembra un pattern tipico quando si ha a che fare con le inzenzioni ed il mondo dell’automazione. Per questo motivo abbiamo ritenuto che valesse la pena imprimere nella vetronite questo piccolo traguardo di tecnologia come se fosse un mattoncino a partire dal quale potremo costruire anche altri oggetti. Quindi è stata disegnata la scheda PCB ed avviata una piccola produzione in serie di schede marchiate MakeInBo. Niente male per una laboratorio di ‘ciappinari’, come spesso vengono definiti i makers….

La Storia

Francesco Scimonelli è un bio tecnologo, un artigiano nel tempo libero, ma soprattutto un vulcano di idee ed un maker esemplare. Tra le sue passioni non poteva mancare l’ allevamento di volatili… Tra i suoi impegni quotidiani: insegnare a scuola. Mescolando le carte e nasce l’ idea dell’incubatrice. Francesco vuole costruire un dispositivo tecnologico per la cura delle sue uova ed al tempo stesso proporla a scuola come percorso formativo interdisciplinare rivolto ai ragazzi del liceo scientifico.
Per quanto esperto nella sua materia e abile con gli strumenti tradizionali, Francesco ha bisogno di estendere le sue competenze e cercare un gruppo di persone dispose credere nel suo progetto ed aiutarlo con elettronica, automazione, design e comunicazione. Non poteva che bussare alla porta del makerspace di MakeInBo.
L’ associazione ha subito colto il potenziale del progetto, e la commissione scientifica ha deciso di finanziarne la realizzazione attraverso l’ acquisto di parte del materiale,  ponendo molta attenzione gli sviluppi ed infine accordando con il FabLab un monte ore gratuito per le lavorazioni. I makers della community hanno fatto il resto, supportando il progetto con consulenze, test approfonditi e spunti per nuovi sviluppi, ottenendo in cambio la trasfusione del sapere di Francesco, facendosi notare nel FabLab e consolidando un rapporto di fiducia con l’ azienda FabLab Bologna e con l’ associazione MakeInBo.
OvoSapiens ha incontrato l’ interesse di molte scuole ed alcune unità sono già state acquistate dal liceo scientifico Sabin di Bologna, dove Francesco conduce un laboratorio con i ragazzi, per il montaggio e l’ esplorazione della macchina.

Chi lo ha fatto?

Idea: Francesco Scimonelli
Design e files esecutivi: Stefano Bonaldi
Design PCB e sviluppo elettronicoMassimo Cicorella
Problem solving: Maurizio Bartolini
Sviluppo Firmware: Gaber Ayoubi, Stefano Lascialfari
Coordinamento e test: Francesco Scimonelli, Gabriele Lelli (fasi iniziali), FabLab Bologna (fase finale)
Finitura: Francesco Scimonelli
Chitarra e sax: Gabriele Carloni

Name: Ovo Sapiens

Team: Francesco Scimonelli, Massimo Cicorella, Stefano Bonaldi, Gabriele Lelli, Gaber Ayoubi, Maurizio Bartolini, Stefano Lascialfari.

Support by: MakeInBo, FabLab Bologna

Data di partenza: Gennaio 2014

Data di conclusione: Dicembre 2015

Aree: Electronica, Arduino, Biologia, Meccanica, Design, Artigianato

Sito: www.ovosapiens.com

Firmware

Files 3D

Files 2D per taglio laser

FabLab Bologna

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