Rubics Cube Solver Bot: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Egy autonóm robot készítése, amely megoldja a fizikai Rubik -kockát. Ez a Robotics Club, az IIT Guwahati projektje.

Egyszerű, könnyen megtalálható anyag felhasználásával készült. Elsősorban Servo motorokat és egy Arduino-t használtunk vezérlésükhöz, akril lapokat, törött Mini Drafter-t, L-bilincseket és kettős szalagokat!

A kocka megoldásának algoritmusának megszerzéséhez a github cubejs könyvtárát használtuk.

1. lépés: Használt anyagok

1. 6 szervomotor
2. Arduino Uno
3. 3 cellás LiPo akkumulátor
4. Akril lemez (8 mm és 5 mm vastagság)
5. Hőfegyver(
6. Fúrógép
7. Fűrész
8. L bilincsek
9. Alumínium csíkok
10. Mini csavarozó/ fém rudak
11. Kettős szalag
12. Fevi Quick
13. Anyacsavarok
14. Jumper vezetékek

2. lépés: A mechanikai szerkezet előkészítése

Az alapvető keret

• Vegyünk egy 8 mm vastag akril lapot, nagyjából 50 cm * 50 cm -t, és jelöljük meg az összes oldal közepét (ez lesz a robot alapja).
• Vegyünk egy törött huzatot, és vegyük le róla a 4 acélrudat.. (ezek a rudak a csúszka útvonalaként szolgálnak).
• Két téglalap alakú (bármilyen méretű) akrildarabra rögzítsen két rudat egymással párhuzamosan, és készítsen két párt ebből a szerelvényből.
• Ezután csúszka készítéséhez halmozzon két kis akrildarabot egymásra úgy, hogy a négy sarokban köztük vannak távtartók, és rögzítse csavarokkal a távtartókban. 4 ilyen csúszkára lesz szüksége.
• Mielőtt a két csúszkát rögzítené, hajtsa át közöttük a korábban rögzített párhuzamos rudakat úgy, hogy a távtartók csak érintsék a rudak külső felületét.
• Minden párhuzamos rúdpáron két csúszka halad át rajtuk.
• Ha ez kész, rendezze el a pár rudat 90 fokos kereszt alakban. Győződjön meg arról, hogy a kereszt mindkét végén van egy csúszka.

• Most már csak annyit kell tennie, hogy rögzíti ezt a keresztezett utat a robot alapjához, bizonyos magasságban az alaptól. (Győződjön meg arról, hogy a magasság nagyobb, mint a szervomotor magassága)

  Ehhez használhat akril rögzítéseket L-bilincsekkel, mint mi, vagy bármilyen más módszer elegendő

Ezt követően a szerkezetnek valahogy hasonlítania kell a képhez.

Az alap szervók rögzítése

• A két alap szervót úgy kell rögzíteni, hogy a szervó a kereszt karja alatt legyen, és a középpontjától eltolva legyen.
• A szervókat vízszintes helyzetben egy perforált szilíciumlapkához rögzítik hosszú csavarok segítségével, amelyeket viszont L-szorítóval és kétirányú szalaggal rögzítenek az alaphoz.

A toló-húzó rudak készítése

• Állítsa a szervo szögét nullára, és rögzítse a szervo billenőkarját megfelelő helyzetben.
• Helyezze a kockát a kereszt közepére, hogy megbecsülje a csúszka távolságát a legközelebbi helyzetben, és helyezze a csúszkákat ebbe a pozícióba.
• Csatlakoztasson L alakú alumínium csíkokat minden csúszka aljára kettős szalaggal.
• Most, hogy megmérje az egyes alumínium szalagok távolságát a szervo billenő tetejétől vagy aljától, amely a síkjában fekszik, ez lesz a tolórúd hossza.
• A hossz meghatározása után a tolórúd rögzíthető az alumínium szalag vagy valami hasonló fúrásával.

A felső szervók felszerelése

• Döntse el, milyen magasságban oldja meg a kockát. A szervomotor tengelyének ezen a magasságon kell lennie.
• Csatlakoztassa a négy szervo motort egy perforált szilíciumlapkához függőleges helyzetű csavarok segítségével.
• Az ostya most egy L alakú alumínium szalagra van felszerelve, amelynek alapja a csúszkához megfelelő magasságban van rögzítve, úgy, hogy a szervo tengelye a kocka közepén fekszik.

A C-karmok

• A karmoknak olyannak kell lenniük, hogy pontosan illeszkedjenek a kocka egyik oldalához, és a felső és alsó részek hossza nem haladhatja meg a kocka egyik oldalát.
• Ehhez vegyen egy megfelelő vastagságú akrilcsíkot és melegítse fel. Miután megolvadt, alakítson át egy C-alakú bilincset, amely pontosan befogja a kocka egyik oldalát.
• Jelölje meg a C-karom közepét, és rögzítse ezt a bilincset a szervo lengőkarjához a közepén.

Ha szükséges, végezzen néhány apró kiigazítást, hogy minden szorítóbilincs azonos magasságban legyen.

Ezzel teljessé válik a robot mechanikai felépítése, és áttérhetünk az áramköri csatlakozásokra ……..

3. lépés: Áramköri csatlakozások

A Bot vezérléséhez Arduino-t, feszültségszabályozót és 3 cellás (12 V) LiPo akkumulátort használtunk.

Amint a szervomotorok sok energiát fogyasztanak, 6 feszültségszabályozót használtunk, minden motorhoz egyet.

A motorok jelbemenetei (a három közül a legvilágosabb színű vezeték) az Arduino digitális PWM 3, 5, 6, 9, 10, 11 csapjaihoz voltak csatlakoztatva.

A feszültségszabályozót a kenyértáblára kötötték, és a 12 voltos akkumulátor táplálja. A kimeneti (5 V) tápegység közvetlenül a motorokba került. A motorok földelése is a kenyértáblához volt csatlakoztatva. A közös alap az Arduino -hoz is kapcsolódott.

4. lépés:

5. lépés: Kód:

A megadott két fájl azt a kódot mutatja, amely parancsot adott a motoroknak az Arduino használatával adott lépésekhez.

Az első fájl tartalmazza a fő funkciót és egyéb változódefiníciókat. A második fájl a kocka megoldásában használt minden egyes mozdulathoz tartalmaz függvényeket (pl. U „felfelé fordított óramutató járásával megegyező irányú elforgatás”; R1 „jobb oldali ellenkező irányú mozgás” stb.)

A kocka megoldásának algoritmusának megszerzéséhez a github cubejs könyvtárát használtuk.

Az algoritmus közvetlenül kimenetet ad „arcmozgásokban”, amelyet az Arduino kód fejez be.