Rubics Cube Solver Bot: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Autonomisen robotin valmistaminen, joka ratkaisee fyysisen Rubikin kuution. Tämä on Robotics Club, IIT Guwahati -hanke.

Se on valmistettu yksinkertaisesta materiaalista, joka löytyy helposti. Pääasiassa käytimme servomoottoreita ja Arduinoa niiden hallintaan, akryylilevyjä, rikkoutunutta minipuristinta, L-puristimia ja kaksoisnauhoja!

Kuution ratkaisemisalgoritmin saamiseksi käytimme githubin cubejs -kirjastoa.

Vaihe 1: Käytetyt materiaalit

1. 6 Servomoottorit
2. Arduino Uno
3. 3-kennoinen LiPo-akku
4. Akryylilevy (paksuus 8 mm ja 5 mm)
5. Kuuma pyssy(
6. Porakone
7. Rautasaha
8. L puristimet
9. Alumiininauhat
10. Mini Draft/ metallitanko
11. Kaksoisnauha
12. Fevi Quick
13. Mutterin pultit
14. Hyppyjohdot

Vaihe 2: Mekaanisen rakenteen valmisteleminen

Peruskehys

• Ota 8 mm paksu akryylilevy noin 50 cm * 50 cm ja merkitse kaikkien sivujen keskikohta (tämä on robottisi pohja).
• Ota rikkoutunut vedin ja irrota siitä 4 terässauvaa (nämä tangot toimivat liukusäätimen reitinä).
• Kiinnitä kahteen suorakaiteen muotoiseen (minkä tahansa kokoiseen) akryylipalaan kaksi sauvaa rinnakkain ja tee kaksi paria tätä kokoonpanoa.
• Pinoa seuraavaksi liukusäädin pinoamalla kaksi pientä akryylipalaa päällekkäin välikappaleiden välissä neljässä kulmassa ja kiinnitä ne ruuveilla välikappaleissa. Tarvitset 4 tällaista liukusäädintä.
• Ennen kuin kiinnität kaksi liukusäädintä, ohita aiemmin kiinnitetyt yhdensuuntaiset tangot niiden väliin siten, että välikappaleet koskettavat vain tankojen ulkopintaa.
• Jokaisen rinnakkaisen tangon parin kohdalla kulkee niiden päällä kaksi liukusäädintä.
• Kun tämä on valmis, järjestä tangopari 90 asteen poikki. Varmista, että ristin molemmissa päissä on yksi liukusäädin.

• Nyt sinun tarvitsee vain kiinnittää tämä risteytetty polku robotin pohjaan, jossakin korkeudessa alustasta. (Varmista, että korkeus on suurempi kuin servomoottorin korkeus)

  Tätä varten voit käyttää akryylikiinnikkeitä L-puristimilla, kuten teimme, tai mikä tahansa muu menetelmä riittää

Tämän jälkeen rakenteen pitäisi näyttää kuvalta.

Perusservojen kiinnitys

• Kaksi perus -servoa tulee kiinnittää siten, että servo on ristin varren alapuolella ja siirtynyt keskeltä.
• Servot kiinnitetään vaakasuoraan rei'itettyyn piikiekkoon pitkillä ruuveilla, jotka puolestaan kiinnitetään pohjaan L-puristimella ja kaksisuuntaisella teipillä.

Työntötankojen valmistus

• Aseta servokulma nollaan ja kiinnitä servon keinuvipu sopivaan asentoon.
• Aseta kuutio ristin keskelle saadaksesi arvio liukusäätimen etäisyydestä lähimmässä asennossa ja aseta liukusäätimet näihin paikkoihin.
• Kiinnitä L -muotoiset alumiininauhat jokaisen liukusäätimen alaosaan kaksoisnauhalla.
• Nyt mitataksesi jokaisen alumiininauhan etäisyyden sen tasossa olevan servokääntimen ylä- tai alareunasta, tämä on työntösauvan pituus.
• Kun pituudet on määritetty, työntösauva voidaan kiinnittää poraamalla alumiininauha tai jotain.

Ylimpien servojen asennus

• Päätä korkeus, jolla kuutio ratkaistaan. Servomoottorin akselin tulee olla tällä korkeudella.
• Kiinnitä neljä servomoottoria, kumpikin rei'itettyyn piikiekkoon, käyttämällä pystyasennossa olevia ruuveja.
• Kiekko on nyt asennettu L-muotoiselle alumiiniliuskalle, jonka pohja on kiinnitetty liukusäätimeen sopivalle korkeudelle siten, että servoakseli on kuution keskellä.

C-kynnet

• Kynsien tulee olla sellaisia, että ne sopivat täsmälleen kuution puolelle, eikä ylä- ja alaosien pituus saa ylittää kuution sivua.
• Tätä varten ota riittävän paksuinen akryylinauha ja kuumenna se. Kun se sulaa uudelleen, se muodostaa C-muotoisen puristimen siten, että se tarttuu tarkasti kuution sivulle.
• Merkitse C-kynnen keskikohta ja kiinnitä tämä puristin servon keinuun sen keskellä.

Tee tarvittaessa pieniä säätöjä, jotta jokainen puristin on samalla korkeudella.

Tämä täydentää robottisi mekaanisen rakenteen ja siirtyy piiriliitäntöihin ……..

Vaihe 3: Piiriliitännät

Botin hallintaan käytimme Arduinoa, jännitesäädintä ja 3-kennoista (12v) LiPo-akkua.

Kun servomoottorit kuluttavat paljon virtaa, käytimme 6 jännitesäädintä, yksi kullekin moottorille.

Moottorien signaalitulot (vaalein värilanka kolmesta) liitettiin Arduinon digitaalisiin PWM -nastoihin 3, 5, 6, 9, 10, 11.

Jännitesäädin liitettiin leipälevyyn ja virtalähteenä oli 12 voltin akku. Lähtö (5V) syötettiin suoraan moottoreihin. Myös moottorien maadoitus liitettiin leipälevyyn. Yhteinen maa liitettiin myös Arduinoon.

Vaihe 4:

Vaihe 5: Koodi:

Kahdessa annetussa tiedostossa näkyy koodi, joka on kirjoitettu antamaan komento moottorille tietyille vaiheille Arduinon avulla.

Ensimmäinen tiedosto sisältää päätoiminnon ja muut muuttujien määritelmät. Toinen tiedosto sisältää toiminnot kullekin kuution ratkaisemisessa käytetylle liikkeelle (esim. U 'ylöspäin myötäpäivään pyöriminen'; R1 'oikea puoli vastapäivään' jne.)

Kuution ratkaisemisalgoritmin saamiseksi käytimme githubin cubejs -kirjastoa.

Algoritmi antaa suoraan tuloksen "kasvoliikkeissä", jotka täydentää Arduino -koodi.