Introduzione

docs/approfondimenti.md

@@ -0,0 +1,39 @@
+# Approfondimenti Tecnici su PRIMO
+
+---
+
+## Introduzione al Controllo Predittivo (MPC)
+
+Il **controllo predittivo basato su modello** (Model Predictive Control, MPC) è una tecnica avanzata di controllo che utilizza un modello matematico del sistema per prevedere il comportamento futuro e ottimizzare le azioni di controllo in tempo reale. A differenza dei controlli tradizionali, MPC calcola una sequenza ottimale di comandi considerando vincoli fisici e obiettivi prestazionali, aggiornando continuamente la strategia ad ogni passo temporale.
+
+Questa metodologia è particolarmente utile in robotica per gestire sistemi complessi con più variabili, limiti operativi e necessità di precisione elevata.
+
+---
+
+## Cos’è ROS2 e perché sarà usato su PRIMO
+
+**ROS2** (Robot Operating System 2) è un framework open-source per lo sviluppo di software robotico modulare, scalabile e distribuito. Offre strumenti e librerie per la comunicazione tra componenti, gestione dei dati, simulazione, e integrazione di sensori e attuatori.
+
+Su PRIMO, ROS2 sarà adottato per:
+
+- Facilitare l’integrazione di sensori e attuatori avanzati
+- Abilitare il controllo in retroazione (closed-loop) con feedback in tempo reale
+- Supportare lo sviluppo di funzionalità complesse come pianificazione, percezione e interfacce utente
+- Consentire una maggiore modularità e interoperabilità con altri sistemi robotici
+
+---
+
+## Cenni sulla Realtà Aumentata Applicata alla Robotica
+
+La **realtà aumentata** (AR) consiste nell’integrare elementi digitali (grafica, dati, interfacce) direttamente nel campo visivo reale dell’utente. In robotica, l’AR può essere utilizzata per:
+
+- Visualizzare in tempo reale lo stato del robot e i suoi parametri
+- Guidare l’operatore durante la calibrazione o la manutenzione
+- Offrire interfacce intuitive per la programmazione e il controllo
+- Sovrapporre traiettorie, aree di lavoro e modelli virtuali per migliorare la comprensione spaziale
+
+L’applicazione di AR su PRIMO punta a rendere più immediata e coinvolgente l’esperienza educativa e operativa.
+
+---
+
+*Questo documento fa parte della documentazione tecnica di PRIMO e contiene approfondimenti sulle tecnologie future e avanzate.*

docs/appunti.yml

@@ -0,0 +1,32 @@
+site_name: PRIMO
+site_url: https://primo.crearobotics.com
+site_description: PRIMO documentation
+site_author: CREA Robotics
+site_logo: images/logo.png
+site_icon: images/favicon.ico
+#repo_url:
+
+nav:
+  - Home: index.md
+  - Fondamenti: cos_e_la_robotica.md
+  - Struttua del robot: struttura_robotica.md
+  - Componenti: componenti_primo.md
+  - Controllo: controllo_robot.md
+  - Programmazione: programmazione.md
+  - Programmazione Avanzata: programmazione_avanzata.md
+  - Approfondimenti: approfondimenti.md
+#theme: readthedocs
+
+
+theme:
+  name: material
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+    logo: fontawesome/solid/robot
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docs/componenti_primo.md

@@ -0,0 +1,67 @@
+# Componenti principali di PRIMO
+
+PRIMO è un braccio robotico articolato progettato per introdurre alla robotica industriale in modo pratico e accessibile. Ogni componente che lo costituisce ha un ruolo funzionale ben preciso, pensato per simulare il comportamento di veri robot industriali.
+
+## Struttura generale
+
+Il robot è composto da sei assi rotazionali, ognuno dei quali permette un movimento controllato. Questi assi sono realizzati attraverso una combinazione di:
+
+- **Motori passo-passo**
+- **Giunti meccanici**
+- **Supporti e snodi**
+- **Elementi strutturali stampati in 3D**
+
+Ogni asse introduce un grado di libertà (DoF), permettendo movimenti indipendenti che, combinati, danno vita a una cinematica articolata.
+
+---
+
+## Motori passo-passo
+
+I motori utilizzati sono chiamati **NEMA 17**. Sono motori in grado di ruotare di piccoli passi precisi (es. 1.8° per passo), rendendoli ideali per la robotica educativa. Non utilizzano sensori di posizione (open-loop), ma possono essere controllati con alta precisione tramite appositi driver.
+
+### Come contribuiscono
+
+Ogni motore è responsabile della rotazione di un segmento del braccio robotico. La combinazione di più rotazioni consente al braccio di orientarsi nello spazio.
+
+---
+
+## Giunti rotazionali
+
+I giunti permettono il movimento relativo tra due parti del braccio. Sono il cuore della struttura articolata e simulano le articolazioni di un braccio umano (es. spalla, gomito, polso).
+
+### Come contribuiscono
+
+Senza i giunti, le rotazioni dei motori non avrebbero alcun effetto: è grazie ai giunti che i segmenti del braccio possono muoversi in modo coordinato.
+
+---
+
+## Supporti e snodi
+
+Gli snodi sono elementi meccanici che collegano tra loro motori, giunti e bracci. Possono contenere cuscinetti per rendere fluido il movimento e garantire stabilità.
+
+---
+
+## Controller e driver
+
+Il controllo dei motori avviene tramite una scheda centrale, a cui i motori sono collegati. In PRIMO, i driver sono in **open-loop**, ovvero senza retroazione: il sistema invia comandi ai motori ma non verifica se il movimento è stato realmente eseguito.
+
+### Che cosa permette questa configurazione?
+
+- Riduzione dei costi
+- Maggiore semplicità didattica
+- Possibilità di esplorare limiti e potenzialità del controllo senza feedback
+
+---
+
+## In sintesi
+
+Ogni componente di PRIMO è stato progettato per simulare i concetti fondamentali della robotica industriale:
+
+| Componente        | Funzione                                  |
+|-------------------|--------------------------------------------|
+| Motore passo-passo| Genera il movimento rotazionale            |
+| Giunto            | Trasmette e permette la rotazione          |
+| Supporto/snodo    | Collega e guida i movimenti                |
+| Controller        | Invia comandi ai motori (open-loop)        |
+
+> Lo scopo non è solo vedere PRIMO muoversi, ma capire **come e perché** ogni parte contribuisce al movimento complessivo del robot.

docs/controllo_robot.md

@@ -0,0 +1,35 @@
+# Controllo del Robot PRIMO
+
+## Differenza tra controllo Open-Loop e Closed-Loop
+
+Il **controllo open-loop** è un metodo in cui il sistema esegue comandi senza ricevere alcun feedback sulla posizione o lo stato reale degli attuatori. Il controllo si basa esclusivamente sull’invio di istruzioni, presupponendo che l’azione venga eseguita correttamente. Questo tipo di controllo è semplice e meno costoso, ma può essere soggetto a errori non rilevati come perdite di passi o scostamenti di posizione.
+
+Il **controllo closed-loop** utilizza un sistema di retroazione che misura continuamente la posizione o lo stato effettivo dell’attuatore tramite sensori. Il sistema confronta il valore misurato con il valore desiderato e apporta correzioni per minimizzare gli errori, garantendo una maggiore precisione e affidabilità del movimento.
+
+---
+
+## Perché PRIMO è Open-Loop
+
+PRIMO utilizza un controllo open-loop perché impiega motori passo-passo senza sensori di retroazione. Questa scelta permette di mantenere il progetto semplice, economico e facilmente accessibile a chi si avvicina alla robotica educativa. La semplicità hardware e software facilita l’apprendimento dei principi base del controllo dei robot senza la complessità aggiuntiva del feedback.
+
+Inoltre, per applicazioni didattiche con carichi leggeri e velocità moderate, il controllo open-loop è sufficiente per ottenere movimenti precisi e affidabili.
+
+---
+
+## Come Avviene il Movimento dei Motori Passo-Passo
+
+I motori passo-passo sono motori elettrici che si muovono a scatti discreti chiamati “passi”. Ogni impulso elettrico ricevuto fa ruotare l’albero del motore di un angolo fisso. La posizione è quindi controllata contando il numero di impulsi inviati al motore.
+
+Il movimento complessivo del motore è ottenuto sommando questi passi, permettendo un controllo accurato della posizione senza necessità di sensori esterni.
+
+---
+
+## Come PRIMO Riceve ed Esegue i Comandi di Movimento
+
+Il sistema di controllo interpreta le istruzioni di movimento e le traduce in impulsi elettrici inviati ai motori passo-passo. Questi impulsi indicano quanti passi ciascun motore deve compiere e con quale velocità.
+
+L’esecuzione avviene in open-loop: si presume che il motore compia esattamente il numero di passi comandati senza una verifica attiva della posizione raggiunta. Questo metodo è efficace in condizioni controllate e permette una programmazione semplice e diretta del movimento del robot.
+
+---
+
+*Questo documento fa parte della documentazione tecnica del braccio robotico educativo PRIMO.*

docs/cos_e_la_robotica.md

@@ -0,0 +1,68 @@
+# Cos’è la robotica?
+
+La robotica è una disciplina che unisce **meccanica**, **elettronica** e **informatica** per progettare, costruire e controllare macchine capaci di compiere azioni in modo autonomo o semi-autonomo.  
+Ma cosa si intende esattamente per **robot**? E come si inserisce nella più ampia categoria dell’automazione?
+
+---
+
+## Cos'è un robot industriale
+
+Un **robot industriale** è una macchina programmabile, progettata per **eseguire movimenti e compiti ripetitivi con precisione, velocità e affidabilità**.  
+I robot industriali vengono spesso utilizzati per:
+- Spostare oggetti (pick & place)
+- Saldare componenti
+- Assemblare parti
+- Verniciare superfici
+- Lavorare materiali
+
+La definizione ufficiale secondo ISO 8373 è:
+> *"Manipolatore multifunzionale, riprogrammabile, controllato automaticamente, con tre o più assi, che può essere fisso o mobile per l’uso in applicazioni di automazione industriale."*
+
+---
+
+## Automazione ≠ Robotica
+
+Molti pensano che **automazione** e **robotica** siano sinonimi. Non è così!
+
+| Automazione                        | Robotica                                  |
+|-----------------------------------|-------------------------------------------|
+| Sistema che esegue una sequenza fissa di operazioni | Sistema programmabile e riconfigurabile   |
+| Spesso rigido e specifico per un compito | Flessibile e adattabile a diversi compiti |
+| Esempio: una macchina per imbottigliare | Esempio: un braccio robotico che confeziona prodotti diversi |
+
+In breve, **l'automazione esegue**, la **robotica decide come eseguire**.
+
+---
+
+## Dove si usano i robot oggi
+
+I robot non sono solo nelle fabbriche!  
+Ecco alcuni settori dove i robot sono sempre più presenti:
+
+- **Industria automobilistica**: per saldare, assemblare, verniciare
+- **Elettronica**: per il montaggio di circuiti stampati
+- **Logistica**: per la movimentazione automatica nei magazzini
+- **Sanità**: con robot per chirurgia assistita o riabilitazione
+- **Agricoltura**: per la raccolta automatizzata o l’analisi del suolo
+- **Servizi**: come camerieri robot, assistenti o pulitori automatici
+
+---
+
+## Cos'è un manipolatore articolato
+
+Un **manipolatore articolato** è una tipologia di robot composta da più segmenti (bracci) collegati da **giunti rotanti**, simile a un braccio umano.  
+
+Ogni giunto fornisce un **grado di libertà** (DOF, dall’inglese *Degree of Freedom*), ovvero la possibilità di ruotare o muoversi in una certa direzione.  
+Un robot con **6 DOF** può:
+1. Spostarsi avanti/indietro (X)
+2. Spostarsi a sinistra/destra (Y)
+3. Spostarsi in alto/basso (Z)
+4. Ruotare intorno all’asse X (roll)
+5. Ruotare intorno all’asse Y (pitch)
+6. Ruotare intorno all’asse Z (yaw)
+
+Questo lo rende capace di **raggiungere qualsiasi punto nello spazio** con qualunque orientamento, proprio come farebbe un braccio umano per afferrare un oggetto.
+
+---
+
+Nella prossima sezione scoprirai com’è fatto un robot come PRIMO, e quali sono i suoi assi e componenti principali!

docs/icons/robot.svg

@@ -0,0 +1,5 @@
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+</svg>

docs/index.md

@@ -0,0 +1,54 @@
+# Benvenuto in PRIMO: il tuo primo passo nella robotica
+
+Benvenuto! Questo sito è dedicato a **PRIMO**, un braccio robotico a 6 assi open‑source progettato per farti scoprire il mondo della robotica industriale. Qui troverai tutte le risorse necessarie per imparare i concetti fondamentali della robotica e applicarli concretamente attraverso l’interazione con un robot reale.
+
+![image](./img/primo-cover.png)
+
+---
+
+## Che cos’è PRIMO
+
+PRIMO è un manipolatore articolato progettato per la didattica. È stampabile in 3D, programmabile, completamente open‑source, e nasce con l'obiettivo di **rendere accessibile l'apprendimento della robotica** in contesti scolastici e formativi.
+
+È pensato per aiutarti a:
+- Comprendere come funziona un robot industriale
+- Imparare i principi di base del controllo del movimento
+- Mettere in pratica concetti teorici con un sistema fisico reale
+
+---
+
+## Cosa imparerai attraverso questo sito
+
+1. **Cos’è un robot** e come si classificano i diversi tipi di manipolatori  
+2. **Concetti chiave** come gradi di libertà, cinematica diretta e inversa  
+3. **Struttura di un robot articolato** e come ogni parte contribuisce al movimento  
+4. **Principi di controllo** e programmazione base  
+5. **Esercizi pratici**, simulazioni e movimenti reali  
+6. **Approfondimenti** su tematiche moderne della robotica
+
+---
+
+## Perché è importante studiare la robotica oggi
+
+La robotica è ovunque: dalle fabbriche ai magazzini automatizzati, dai robot chirurgici ai bracci meccanici nei laboratori. Comprendere come funziona un robot ti permette di:
+- **Sviluppare competenze trasversali** tra meccanica, elettronica e programmazione  
+- **Affrontare problemi reali** con approccio ingegneristico  
+- **Prepararti alle professioni del futuro**, dove l'automazione sarà sempre più centrale
+
+Studiare robotica non significa solo imparare a costruire un robot, ma soprattutto a pensare in modo sistemico, logico e creativo.
+
+---
+
+## Come usare questo sito passo dopo passo
+
+1. **Parti dalla teoria**: esplora i concetti fondamentali della robotica  
+2. **Scopri PRIMO**: analizza come è costruito e quali sono le sue funzionalità  
+3. **Prova a programmare**: inizia con esempi guidati  
+4. **Sperimenta**: esegui esercizi pratici per applicare quanto appreso  
+5. **Approfondisci**: se sei curioso, troverai spunti per esplorare tematiche più avanzate  
+6. **Condividi e contribuisci**: PRIMO è un progetto aperto, nato per crescere con la comunità
+
+---
+
+Ti auguriamo buon apprendimento e buon divertimento con PRIMO!  
+Comincia dal primo capitolo: _"Cos’è la robotica"_.

docs/programmazione.md

@@ -0,0 +1,61 @@
+# Programmazione Base del Robot PRIMO
+
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+
+## Cos'è il G-code
+
+Il **G-code** è un linguaggio di programmazione standard utilizzato per controllare macchine CNC, stampanti 3D e robot industriali. Consiste in una serie di comandi testuali che indicano movimenti, velocità, posizioni e altre azioni da eseguire. Ogni comando in G-code specifica istruzioni precise come spostare un asse, cambiare velocità o attivare/disattivare un utensile.
+
+Utilizzando il G-code è possibile definire traiettorie e sequenze di movimento per il robot in modo semplice e flessibile.
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+
+## Come si controlla manualmente PRIMO
+
+Il controllo manuale di PRIMO permette di spostare singolarmente gli assi del robot per operazioni di prova, calibrazione o posizionamento preciso. Questo controllo diretto viene effettuato inviando comandi che indicano lo spostamento di un singolo asse di una certa quantità o angolo.
+
+Attraverso un'interfaccia di controllo, è possibile scegliere quale asse muovere e definire il numero di passi o la distanza da percorrere, controllando così manualmente la posizione del robot.
+
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+
+## Come si possono dare comandi da una console o interfaccia web
+
+Il robot PRIMO può ricevere comandi da una console di controllo o da un’interfaccia web dedicata. Questi strumenti consentono di inviare comandi testuali (come quelli in G-code) direttamente al sistema di controllo, visualizzare lo stato del robot e monitorare l'esecuzione dei movimenti.
+
+La console e l’interfaccia web permettono anche di eseguire macro, caricare file di programma e inviare istruzioni di movimento in tempo reale, facilitando così l’interazione con il robot.
+
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+
+## Esempi di G-code semplici per muovere gli assi
+
+Ecco alcuni esempi base di comandi per muovere gli assi del robot:
+
+- **Spostamento rotativo su un asse (esempio: asse B):**
+
+G1 B10 F1000
+
+Questo comando sposta l'asse B a 10 gradi con una velocità di 1000 gradi/minuto.
+
+- **Spostamento contemporaneo di più assi (esempio: X e Y):**
+
+G1 X20 Y15 F800
+
+Sposta gli assi X e Y rispettivamente a 20 e 15 gradi con velocità 800.
+
+- **Ritorno alla posizione zero (home):**
+
+G28
+
+Comando per riportare tutti gli assi alla posizione di origine.
+
+- **Spostamento relativo (rispetto alla posizione corrente):**
+
+G91
+G1 X5 Y-3 F500
+G90
+
+Qui il robot si sposta di +5 sull'asse X e -3 sull'asse Y rispetto alla posizione attuale. `G91` abilita il modo di spostamento relativo, mentre `G90` lo disabilita tornando al modo assoluto.
+
+---
+
+*Questa guida fa parte della documentazione tecnica del braccio robotico educativo PRIMO.*

docs/programmazione_avanzata.md

@@ -0,0 +1,41 @@
+# Programmazione Avanzata del Robot PRIMO
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+
+## Cos’è RoboDK
+
+**RoboDK** è un software di simulazione e programmazione offline per robot industriali. Permette di creare, simulare e ottimizzare percorsi di movimento in un ambiente virtuale prima di eseguirli sul robot reale. RoboDK supporta un'ampia varietà di robot e consente di generare codici di controllo personalizzati tramite post-processor, facilitando l’integrazione con sistemi hardware diversi.
+
+---
+
+## Come si importa un modello PRIMO
+
+Per lavorare con PRIMO in RoboDK, è necessario importare il modello 3D del braccio robotico. Questo modello include la struttura meccanica e i riferimenti cinematici degli assi.
+
+L’importazione avviene tipicamente attraverso un file CAD o un file di definizione robot compatibile con RoboDK (ad esempio file `.stp`, `.igs` o un modello RoboDK `.rdk`). Il modello viene caricato nell’ambiente di simulazione, permettendo di visualizzare e manipolare il robot in 3D.
+
+---
+
+## Come si simula un movimento e si esporta il codice
+
+Una volta importato il modello PRIMO, si possono definire traiettorie e movimenti per il robot all’interno di RoboDK. Attraverso l’interfaccia grafica o utilizzando script, è possibile:
+
+- Creare percorsi con punti intermedi
+- Definire velocità e accelerazioni
+- Simulare l’esecuzione della traiettoria per verificarne la correttezza e assenza di collisioni
+
+Terminata la simulazione, RoboDK consente di esportare il codice di controllo specifico per PRIMO, adattato al suo firmware e hardware tramite un post-processor personalizzato. Questo codice è pronto per essere caricato e eseguito sul robot reale.
+
+---
+
+## Come funziona il post-processor personalizzato per PRIMO
+
+Il **post-processor** è un componente software che traduce i movimenti e le istruzioni generati in RoboDK in un linguaggio di controllo comprensibile dal robot PRIMO.
+
+Nel caso di PRIMO, il post-processor personalizzato converte le traiettorie in comandi compatibili con il controllo open-loop basato su motori passo-passo e invia istruzioni in forma di comandi passo-passo o G-code adattati al firmware usato.
+
+Questo permette di garantire che il codice esportato sia ottimizzato per il funzionamento di PRIMO, rispettando i limiti meccanici, i parametri dei motori e la modalità di controllo open-loop.
+
+---
+
+*Questo documento fa parte della documentazione tecnica avanzata del braccio robotico educativo PRIMO.*

docs/struttura_robotica.md

@@ -0,0 +1,45 @@
+# Struttura Robotica
+
+## Cosa sono gli assi e i gradi di libertà
+
+Un **robot** si muove nello spazio grazie a una serie di **assi**, cioè snodi o giunti che gli permettono di ruotare o traslare. Ogni asse aggiunge un **grado di libertà (DoF, Degree of Freedom)**, cioè una direzione possibile di movimento.
+
+Un corpo nello spazio può avere fino a **6 gradi di libertà**:
+
+- 3 di **traslazione**: avanti/indietro, sinistra/destra, su/giù.
+- 3 di **rotazione**: rollio, beccheggio, imbardata.
+
+Un robot con **6 assi** può quindi raggiungere qualsiasi posizione e orientamento nello spazio tridimensionale, proprio come il braccio di un essere umano.
+
+---
+
+## Cinematica diretta e cinematica inversa
+
+La **cinematica** studia il movimento dei corpi, senza preoccuparsi delle forze.
+
+- **Cinematica diretta**: si conoscono gli angoli dei giunti → si calcola dove si trova l’estremità del braccio (end-effector).
+- **Cinematica inversa**: si conosce la posizione desiderata dell’estremità → si calcolano gli angoli da dare ai giunti.
+
+La cinematica inversa è particolarmente importante: ci permette di dire al robot *"Vai lì"* e il robot calcola come muoversi.
+
+---
+
+## Che struttura ha PRIMO
+
+PRIMO è un **braccio robotico a 6 assi**, ovvero un **manipolatore articolato** che ricorda il braccio umano. È composto da:
+
+1. **Base** – ruota il braccio orizzontalmente
+2. **Spalla** – alza e abbassa il braccio
+3. **Gomito** – estende o ritrae il braccio
+4. **Polso 1** – piega verso l'alto o il basso
+5. **Polso 2** – ruota lateralmente
+6. **Polso 3** – ruota sull'asse dell'end-effector
+
+Questa struttura è molto diffusa nell'industria, perché permette di raggiungere molti punti nello spazio con grande flessibilità.
+
+---
+
+## Cinematica a catena aperta (visiva)
+
+PRIMO ha una **struttura a catena aperta**: ogni giunto è collegato al successivo in sequenza, come i segmenti di un braccio umano.
+

mkdocs.yml

@@ -0,0 +1,32 @@
+site_name: PRIMO
+site_url: https://primo.crearobotics.com
+site_description: PRIMO documentation
+site_author: CREA Robotics
+site_logo: images/logo.png
+site_icon: images/favicon.ico
+#repo_url:
+
+nav:
+  - Home: index.md
+  - Fondamenti: cos_e_la_robotica.md
+  - Struttua: struttura_robotica.md
+  - Componenti: componenti_primo.md
+  - Controllo: controllo_robot.md
+  - Programmazione: programmazione.md
+  - Programmazione Avanzata: programmazione_avanzata.md
+  - Approfondimenti: approfondimenti.md
+#theme: readthedocs
+
+
+theme:
+  name: material
+  palette:
+    scheme: default
+    primary: orange
+    accent: amber
+  features:
+    - navigation.tabs
+    - content.code.copy
+  icon:
+    logo: fontawesome/solid/robot
+