Rubics Cube Solver Bot: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Lav en autonom robot, der løser en fysisk Rubiks terning. Dette er et projekt under Robotics Club, IIT Guwahati.

Det er lavet af enkelt materiale, der let kan findes. Hovedsageligt brugte vi Servomotorer og en Arduino til at styre dem, akrylplader, en ødelagt mini-tegner, L-klemmer og dobbeltbånd!

For at få algoritmen til at løse kuben brugte vi cubejs -biblioteket fra github.

Trin 1: Brugte materialer

1. 6 servomotorer
2. Arduino Uno
3. 3-cellers LiPo batteri
4. Akrylark (8 mm og 5 mm tykkelse)
5. Varmepistol (
6. Boremaskine
7. Hacksav
8. L klemmer
9. Aluminiumslister
10. Mini Drafter/ metal stænger
11. Dobbelt bånd
12. Fevi Quick
13. Møtrikbolte
14. Jumper ledninger

Trin 2: Gør den mekaniske struktur klar

Grundrammen

• Tag et 8 mm tykt akrylark, cirka 50 cm * 50 cm, og markér midten af alle sider (dette vil være bunden af din robot).
• Tag en ødelagt tegner og fjern de 4 stålstænger fra den.. (disse stænger fungerer som stien til din skyder).
• På to rektangulære stykker akryl (af enhver størrelse) fastgøres to stænger parallelt med hinanden og laves to par af denne samling.
• For derefter at lave en skyder stabler du to små stykker akryl oven på hinanden med afstandsstykker mellem dem i de fire hjørner og fastgør dem med bolte i afstandsstykkerne. Du skal bruge 4 sådanne skydere.
• Før de to stykker skyder fastgøres, føres de tidligere afixerede parallelle stænger imellem dem, så afstandsstykkerne lige rører stængernes ydre overflade.
• For hvert par parallelle stænger passerer to skyder på dem.
• Når dette er klar, arrangerer du stængerne i form af et kryds på 90 grader. Sørg for, at der er en skyder i hver ende af korset.

• Det eneste du skal gøre er at vedhæfte denne krydsede sti til bunden af din robot i en højde fra basen. (Sørg for at højden er større end højden på en servomotor)

  Til dette kan du bruge akrylbeslag med L-klemmer som vi gjorde, eller en anden metode er tilstrækkelig

Herefter skal din struktur ligne billedet.

Montering af basisservoer

• De to basisservoer skal fastgøres således, at servoen er under korsets arm og forskudt fra midten.
• Servoerne fastgøres vandret til en perforeret siliciumskive ved hjælp af lange bolte, som igen fastgøres til basen med L-klemme og tovejstape.

Fremstilling af push-pull stængerne

• Sæt servovinklen til nul, og fastgør fastgøringsarmens vippearm i en passende position.
• Placer terningen i midten af krydset for at få et estimat af skyderens afstand i den nærmeste position og placer skyderne i de positioner.
• Fastgør L -formede aluminiumsstrimler i bunden af hver skyder ved hjælp af dobbelt tape.
• For nu at måle afstanden for hver aluminiumsstrimmel fra toppen eller bunden af servovipperen, der ligger i dens plan, vil dette være længden af din push-pull-stang.
• Når længderne er bestemt, kan skubbestangen fastgøres ved at bore aluminiumstrimlen eller noget.

Montering af de øverste servoer

• Beslut højden på hvilken din terning skal løses. Servomotors akse skal være i denne højde.
• Fastgør de fire servomotorer, hver til en perforeret siliciumskive ved hjælp af bolte i lodret position.
• Skiven er nu monteret på en L-formet aluminiumsliste, hvis bund er fastgjort til skyderen i en passende højde, så servoaksen ligger i midten af terningen.

C-kløerne

• Kløerne skal være sådan, at de passer præcist til en side af terningen, og længden af de øverste og nederste dele må ikke overstige en side af en terning.
• Til dette skal du tage en strimmel akryl med tilstrækkelig tykkelse og opvarme den. Når den smelter omformes den til en C-formet klemme, så den nøjagtigt fanger en side af terningen.
• Marker midten af C-kloen og fastgør denne klemme til servo-vipperen i midten.

Foretag nogle mindre justeringer efter behov, så hver klemme er i samme højde.

Dette fuldender din robots mekaniske struktur, lader flytte til kredsløbets forbindelser ……..

Trin 3: Kredsløbstilslutninger

For at styre Bot brugte vi en Arduino, spændingsregulator og et 3-cellers (12v) LiPo-batteri.

Da Servomotorerne trak masser af strøm, brugte vi 6 spændingsregulatorer, en til hver motor.

Signalindgange på motorerne (lyseste farvetråd af de tre) blev forbundet til digitale PWM -ben 3, 5, 6, 9, 10, 11 i Arduino.

Spændingsregulatoren blev forbundet på brødbrættet og drevet af 12 volt batteri. Output (5V) forsyningen blev ført direkte ind i motorerne. Jord af motorer blev også forbundet til brødbrættet. Den fælles grund var også knyttet til Arduino.

Trin 4:

Trin 5: Kode:

De to givne filer viser koden, der er skrevet for at give kommando til motorerne for bestemte trin ved hjælp af Arduino.

Den første fil indeholder hovedfunktionen og andre variabeldefinitioner. Den anden fil indeholder funktioner for hvert træk, der bruges til at løse en terning (f.eks. U for 'up face rotation med uret', R1 for 'højre ansigt mod uret' osv.)

For at få algoritmen til at løse kuben brugte vi cubejs -biblioteket fra github.

Algoritmen giver direkte output i 'ansigtsbevægelser', som udfyldes af Arduino -koden.