Rubics Cube Solver Bot: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Izdelava avtonomnega robota, ki reši fizično Rubikovo kocko. To je projekt v okviru Robotics Club, IIT Guwahati.

Narejen je iz preprostega materiala, ki ga je enostavno najti. V glavnem smo za njihovo krmiljenje uporabljali servo motorje in Arduino, akrilne plošče, pokvarjen mini vložek, L-sponke in dvojne trakove!

Za pridobitev algoritma reševanja kocke smo uporabili knjižnico cubejs iz github -a.

Korak: Uporabljeni materiali

1. 6 servo motorjev
2. Arduino Uno
3. 3-celična LiPo baterija
4. Akrilna folija (debeline 8 mm in 5 mm)
5. Toplotna pištola (
6. Vrtalni stroj
7. Ročna žaga
8. L sponke
9. Aluminijasti trakovi
10. Mini vlečne/ kovinske palice
11. Dvojni trak
12. Fevi Quick
13. Matice
14. Mostične žice

2. korak: Priprava mehanske strukture

Osnovni okvir

• Vzemite 8 mm debelo akrilno pločevino približno 50 cm * 50 cm in označite sredino vseh strani (to bo osnova vašega robota).
• Vzemite zlomljeno žlico in z nje odstranite 4 jeklene palice.. (te palice bodo služile kot pot za vaš drsnik).
• Na dva pravokotna kosa akrila (poljubne velikosti) pritrdite dve palici vzporedno drug z drugim in naredite dva para tega sklopa.
• Nato za izdelavo drsnika zložite dva majhna kosa akrila enega na drugega z distančniki med njimi na štirih vogalih in ju pritrdite z vijaki v distančnikih. Potrebovali boste 4 takšne drsnike.
• Preden pritrdite dva kosa drsnika, med njima položite predhodno pritrjeni vzporedni palici, tako da se distančniki le dotaknejo zunanje površine palic.
• Za vsak par vzporednih palic podajte dva drsnika.
• Ko je to pripravljeno, razporedite par palic v obliki križa 90 stopinj. Prepričajte se, da je na vsakem koncu križa en drsnik.

• Zdaj morate le križano pot pritrditi na podlago svojega robota, na določeni višini od podnožja. (Prepričajte se, da je višina večja od višine servo motorja)

  Za to lahko uporabite akrilne pritrditve z L-objemkami, kot smo to storili mi, ali pa bo zadostovala katera koli druga metoda

Po tem bi morala vaša struktura izgledati kot slika.

Pritrditev osnovnih servomotorjev

• Dva osnovna servomotorja morata biti pritrjena tako, da je servo pod roko križa in odmaknjen od središča.
• Servomotorji so v vodoravnem položaju pritrjeni na perforirano silikonsko rezino z dolgimi vijaki, ki so nato pritrjeni na dno z L-objemko in dvosmernim trakom.

Izdelava potisnih palic

• Nastavite kot servo na nič in pritrdite ročico servo v ustreznem položaju.
• Kocko postavite na sredino križa, da dobite oceno razdalje drsnika v najbližjem položaju in drsnike postavite v ta položaj.
• Aluminijaste trakove v obliki črke L pritrdite na dno vsakega drsnika z dvojnim trakom.
• Zdaj za merjenje razdalje vsakega aluminijastega traku od vrha ali dna servo kladiva, ki leži v njegovi ravnini, bo to dolžina vaše potisne palice.
• Ko so določene dolžine, lahko potisno palico pritrdite z vrtanjem aluminijastega traku ali podobnega.

Montaža zgornjih servomotorjev

• Določite višino, na kateri bo vaša kocka rešena. Os servo motorja mora biti na tej višini.
• Štiri servo motorje pritrdite vsak na perforirano silikonsko ploščo z vijaki v navpičnem položaju.
• Rezina je zdaj nameščena na aluminijast trak v obliki črke L, katerega osnova je pritrjena na drsnik na ustrezni višini, tako da os servo leži na sredini kocke.

C-kremplji

• Kremplji morajo biti takšni, da se popolnoma prilegajo strani kocke, dolžina zgornjega in spodnjega dela pa ne sme presegati stranice kocke.
• Za to vzemite trak akrila dovolj debele in ga segrejte. Ko se stopi, preoblikuje obliko v objemko v obliki črke C, ki natančno ujame stran kocke.
• Označite sredino C-kljuke in pritrdite to sponko na kladivo servo v njenem središču.

Po potrebi naredite nekaj manjših prilagoditev, tako da bo vsaka objemka na isti višini.

S tem je dokončana mehanska struktura vašega robota, pojdimo na povezave vezja ……

Korak: Povezave s tokokrogom

Za nadzor Bota smo uporabili Arduino, regulator napetosti in 3-celično (12v) LiPo baterijo.

Ker servo motorji črpajo veliko energije, smo uporabili 6 regulatorjev napetosti, po enega za vsak motor.

Signalni vhodi motorjev (najlažja barvna žica od treh) so bili povezani z digitalnimi PWM zatiči 3, 5, 6, 9, 10, 11 Arduina.

Regulator napetosti je bil priključen na ploščo in se napajal z 12 -voltno baterijo. Izhod (5V) se je napajal neposredno v motorje. Ozemljitev motorjev je bila povezana tudi s ploščo. Skupna osnova je bila pritrjena tudi na Arduino.

4. korak:

5. korak: Koda:

Dve podani datoteki prikazujeta kodo, napisano za ukaz motorjem za določene korake z uporabo Arduina.

Prva datoteka vsebuje glavno funkcijo in druge definicije spremenljivk. Druga datoteka vsebuje funkcije za vsako potezo, ki se uporablja pri reševanju kocke (npr. U za "vrtenje v smeri urinega kazalca navzgor"; R1 za "premikanje v desno v smeri urinega kazalca" itd.)

Za pridobitev algoritma reševanja kocke smo uporabili knjižnico cubejs iz github -a.

Algoritem neposredno daje izpis v "obraznih potezah", ki ga dopolni koda Arduino.