Quando un robot FTC si blocca all'improvviso, perde il collegamento con la Driver Station o resetta il proprio REV Control Hub a metà match, il colpevole è quasi sempre l'elettricità statica. Le classiche piastrelle in gommapiuma EVA da 5/8 di pollice usate nei campi della FIRST Tech Challenge sono isolanti elettrici. Mentre le ruote di gomma non marcanti rotolano e strisciano su queste piastrelle, il telaio accumula migliaia di volt di carica elettrostatica. Nel momento in cui l'intake metallico, il braccio o il telaio sfiorano il perimetro in acciaio o un altro robot, quella carica si scarica lungo il percorso di minore resistenza: spesso arcando direttamente nei cavi non schermati dei sensori, nei cavi degli encoder dei motori o nella circuiteria interna del Control Hub.

Il fattore Highveld: perché le sedi sudafricane soffrono di più

L'accumulo di carica statica dipende direttamente dall'umidità relativa. Nelle sedi costiere come Città del Capo o Durban, l'umidità relativa scende raramente al punto da far accumulare senza freni scariche elettrostatiche (ESD) catastrofiche, perché l'umidità ambientale aiuta a dissipare le cariche superficiali. Le sedi dell'interno — in particolare palestre scolastiche e auditorium del Gauteng e del Free State durante i tornei invernali e quelli della primavera secca — vedono regolarmente l'umidità interna scendere sotto il 20%.

In queste condizioni secche e d'alta quota, l'effetto triboelettrico tra ruote sintetiche (ruote compliant, stampe in TPU o rulli in silicone) e la gommapiuma EVA a celle chiuse funziona come un generatore di Van de Graaff di livello industriale. Se la squadra ha sviluppato e collaudato le routine autonome al livello del mare o in una stanza umida, l'elettronica può funzionare alla perfezione in laboratorio e poi subire crash di comunicazione ripetibili sul campo di gara.

Come le ESD mettono fuori uso il REV Control Hub

Il REV Control Hub e l'Expansion Hub usano bus di comunicazione interni (I2C, RS485, USB) per coordinare motori, servo e sensori. Quando arriva una scarica elettrostatica:

• Blocchi del bus I2C: i sensori di colore e di distanza REV lavorano con logica a 3,3V. Un picco di tensione transitorio su un cavo I2C non schermato corrompe la linea di clock o quella dati, mandando il bus I2C del Control Hub in un blocco irrecuperabile che congela l'intero robot fino a uno spegnimento completo.
• Disconnessioni USB: se si usa uno smartphone esterno o webcam USB, il pin di massa del connettore USB assorbe spesso la scarica, costringendo il kernel Linux dell'Hub a resettare il proprio controller USB.
• Reset degli encoder ottici e magnetici: lunghe tratte di cavo degli encoder instradate lungo l'alluminio strutturale si comportano da antenne per gli impulsi elettromagnetici irradiati, corrompendo i dati di posizione o bruciando i diodi di protezione degli ingressi digitali.

Tecniche di mitigazione ammesse dal regolamento

Le regole lasciano una via stretta ma efficace: si può collegare il robot a sé stesso e isolare l'elettronica, ma non si può mai collegare il robot all'arena. La sezione 12.6 del Competition Manual consente esattamente un collegamento di massa — una treccia resistiva approvata tra la massa del sistema di controllo e il telaio del ROBOT — e vieta esplicitamente qualsiasi componente o meccanismo progettato per mettere a massa quel telaio sul campo. Ogni tecnica qui sotto resta entro quel limite.

1. La treccia di massa resistiva approvata (dal telaio all'elettronica, mai al campo)

L'unico percorso di massa che FIRST ammette corre all'interno del robot: una treccia resistiva approvata che collega la massa del sistema di controllo al telaio del ROBOT, così che telaio ed elettronica si trovino allo stesso potenziale invece di scaricarsi l'uno sull'altro attraverso un cavo di sensore. La regola R605 del manuale BIOBUZZ 2026-2027 (la stessa regola era la R611 in DECODE 2025-2026) elenca gli unici componenti legali:

• AndyMark Resistive Grounding Strap — am-4648a
• REV Resistive Grounding Strap — REV-31-1269
• Swyft Grounding Cable — SR-Ground-01

Un capo deve attestarsi su un componente interamente COTS dotato di connettore XT30 (il REV Control Hub, un blocco di distribuzione dell'alimentazione XT30 o un adattatore da Powerpole a XT30); l'altro deve essere imbullonato direttamente al telaio attraverso il terminale resistivo della treccia. L'anodizzazione è un isolante, quindi grattate o limate il punto di contatto prima di serrare il capocorda ad anello, e ricordate che telecamere, strisce LED e alcuni encoder arrivano con involucri metallici collegati a massa che devono restare isolati dal telaio.

Non mettete a massa il robot sul campo. Una catena strisciante conduttiva, una treccia di rame o una striscia antistatica che pende dal telaio sulle piastrelle di gommapiuma non è legale e non lo è più da parecchie stagioni. La R605.C è esplicita: «nessun COMPONENTE o MECCANISMO del ROBOT deve essere progettato per collegare elettricamente a massa il telaio del ROBOT al CAMPO». Gli ispettori lo controllano, e la soluzione è scaricare la carica nel proprio telaio, non nell'arena.

2. Massa del telaio a punto singolo

Assicuratevi che tutti i sottogruppi strutturali (sistemi di slitte, piastre dell'intake, profilati della trasmissione) abbiano continuità elettrica metallo-metallo ininterrotta. L'alluminio anodizzato non è conduttivo in superficie; se due piastre vengono unite senza rompere lo strato anodizzato, un sottogruppo può trovarsi a un potenziale diverso dal resto del telaio e scaricarsi attraverso l'elettronica quando entrano in contatto. Usate rondelle dentellate oppure raschiate l'anodizzazione attorno ai bulloni dei giunti strutturali critici.

3. Isolamento e distanziamento dell'elettronica

Non montate mai il REV Control Hub direttamente su alluminio grezzo senza una barriera isolante. Fissate l'Hub su staffe stampate in 3D in PETG, su lastra di policarbonato o su distanziali in nylon. In questo modo un'eventuale scarica elettrostatica a livello di telaio non si accoppia direttamente all'involucro in alluminio dell'hub e al piano di massa del PCB interno.

4. Nuclei di ferrite e instradamento dei cavi

Fate passare i cavi lunghi di sensori, webcam e servo attraverso nuclei di ferrite a scatto, il più vicino possibile alle porte del Control Hub. I nuclei di ferrite attenuano i picchi di tensione ad alta frequenza tipici degli archi ESD. Instradate i cavi di segnale al centro del robot, schermati dentro i profilati a U in alluminio, invece di farli correre esposti lungo i bordi esterni dove avviene il contatto con gli elementi di campo.

Checklist pre-match per sedi secche

Le squadre che gareggiano nell'interno dovrebbero integrare la mitigazione della statica nella routine dei box:

• Chiedete all'organizzatore dell'evento se le piastrelle sono state trattate. Le stesse linee guida ESD di FIRST raccomandano che siano le sedi a trattare il campo con uno spray antistatico come ACL Heavy Duty Staticide: è una scelta dell'organizzatore, non della squadra. Non applicate spray, ammorbidenti o gel alle vostre ruote: la R201 elenca materiali liquidi e in gel come rischio di sporcare, e tutto ciò che si trasferisce sulle piastrelle diventa un problema dell'evento, non solo vostro.
• Scaricate a massa i membri della squadra sulla barriera perimetrale prima di toccare il robot durante l'allestimento del campo.
• Ispezionate tutte le connessioni a scatto dei cavi per verificare che i pin di filo nudo non siano esposti all'aria.

Per hardware certificato, moduli REV di ricambio e componenti pronti per la gara, consultate la guida tecnica FTC di Sheen Robotics oppure ordinate cavi di livello competitivo direttamente dallo store Sheen Robotics.

Rettifica, 29 agosto 2026: una versione precedente di questo articolo indicava come mitigazione ammessa dal regolamento una treccia di scarico passiva che striscia dal telaio del robot sulle piastrelle di gommapiuma. Non lo è — la R605.C vieta di collegare a massa il telaio del ROBOT al CAMPO — e quella sezione è stata riscritta attorno alla treccia resistiva approvata che collega telaio ed elettronica. Grazie al lettore che ce lo ha segnalato.