Rubics Cube Solver Bot: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Izrada autonomnog robota koji rješava fizičku Rubikovu kocku. Ovo je projekt u okviru Robotics Club -a, IIT Guwahati.

Izrađen je od jednostavnog materijala koji se lako može pronaći. Uglavnom smo koristili Servo motore i Arduino za njihovo upravljanje, akrilne ploče, polomljeni Mini Drafter, L-stezaljke i dvostruke trake!

Za dobivanje algoritma rješavanja kocke koristili smo biblioteku cubejs iz github -a.

Korak 1: Korišteni materijali

1. 6 servo motora
2. Arduino Uno
3. 3-ćelijska LiPo baterija
4. Akrilni lim (debljine 8 mm i 5 mm)
5. Toplinski pištolj (
6. Bušilica
7. Nožna pila
8. L stezaljke
9. Aluminijske trake
10. Mini gazište/ metalne šipke
11. Dvostruka traka
12. Fevi Quick
13. Nut Bolts
14. Žice za kratkospojnike

Korak 2: Priprema mehaničke strukture

Osnovni okvir

• Uzmite akrilni list debljine 8 mm otprilike 50 cm * 50 cm i označite središte svih strana (ovo će biti osnova vašeg robota).
• Uzmite slomljeno skice i uklonite 4 čelične šipke iz njih.. (ove šipke poslužit će kao put za vaš klizač).
• Na dva pravokutna komada akrila (bilo koje veličine) pričvrstite dvije šipke paralelne jedna s drugom i napravite dva para ovog sklopa.
• Zatim, da biste napravili klizač, složite dva mala komada akrila jedan na drugi s razmacima između njih na četiri ugla i pričvrstite ih vijcima u odstojnike. Trebat će vam 4 takva klizača.
• Prije pričvršćivanja dva dijela klizača, prođite prethodno pričvršćene paralelne šipke između njih tako da odstojnici samo dodiruju vanjsku površinu šipki.
• Za svaki par paralelnih štapova prođite po dva klizača.
• Kad ovo bude spremno, rasporedite par šipki u obliku križa od 90 stepeni. Uvjerite se da postoji jedan klizač na svakom kraju križa.

• Sada sve što trebate učiniti je pričvrstiti ovu ukrštenu putanju na bazu vašeg robota, na određenoj nadmorskoj visini od baze. (Uvjerite se da je nadmorska visina veća od visine servo motora)

  U tu svrhu možete koristiti akrilne nosače s L-stezaljkama kao što smo mi radili ili će biti dovoljna bilo koja druga metoda

Nakon toga bi vaša struktura trebala izgledati poput slike.

Priključivanje osnovnih servo pogona

• Dva osnovna servo pogona trebaju biti pričvršćena tako da servo bude ispod kraka križa i pomaknuta od središta.
• Servo pogoni su pričvršćeni u vodoravnom položaju na perforiranu silikonsku ploču pomoću dugih vijaka, koji su zauzvrat pričvršćeni na podnožje pomoću L-stezaljke i dvosmjerne trake.

Izrada push-pull šipki

• Postavite kut servo na nulu i pričvrstite njihalicu servo u nekom prikladnom položaju.
• Postavite kocku u središte križa kako biste dobili procjenu udaljenosti klizača u najbližem položaju i postavite klizače u te položaje.
• Pričvrstite aluminijske trake u obliku slova L na dno svakog klizača pomoću dvostruke trake.
• Sada za mjerenje udaljenosti svake aluminijske trake od vrha ili dna servo klackalice koja leži u njegovoj ravnini, to će biti dužina vaše potisne šipke.
• Nakon što se odrede dužine, potisna šipka se može fiksirati bušenjem aluminijske trake ili slično.

Montiranje gornjih servomotora

• Odlučite na kojoj će visini vaša kocka biti riješena. Osovina servo motora trebala bi biti na ovoj visini.
• Pričvrstite četiri servo motora, svaki na perforiranu silikonsku ploču pomoću vijaka u okomitom položaju.
• Obloga je sada montirana na aluminijumsku traku u obliku slova L čija je baza pričvršćena na klizač na odgovarajućoj visini tako da servo osovina leži u centru kocke.

C-kandže

• Kandže trebaju biti takve da se točno uklapaju u stranicu kocke, a dužina gornjeg i donjeg dijela ne smije prelaziti stranu kocke.
• Za to uzmite traku akrila dovoljne debljine i zagrijte je. Nakon što se istopi, preoblikujte ga u stezaljku u obliku slova C tako da točno uhvati jednu stranu kocke.
• Označite središte C-kandže i pričvrstite ovu stezaljku na klackalicu servo u njenom središtu.

Po potrebi izvršite neka manja podešavanja tako da svaka stezaljka bude na istoj visini.

Ovo dovršava mehaničku strukturu vašeg robota, idemo na veze kruga ……..

Korak 3: Povezivanje kruga

Za upravljanje Botom koristili smo Arduino, regulator napona i 3-ćelijsku (12v) LiPo bateriju.

Kako servo motori troše mnogo energije, koristili smo 6 regulatora napona, po jedan za svaki motor.

Signalni ulazi motora (žica najsvjetlije boje od tri) bili su spojeni na digitalne PWM pinove 3, 5, 6, 9, 10, 11 Arduina.

Regulator napona bio je spojen na matičnu ploču i napajao se 12 -voltnom baterijom. Izlaz (5V) se napajao direktno u motore. Uzemljenje motora je također spojeno na matičnu ploču. Zajednička osnova je takođe bila povezana sa Arduinom.

Korak 4:

Korak 5: Kod:

Dvije navedene datoteke prikazuju kôd napisan za davanje naredbe motorima za određene korake pomoću Arduina.

Prva datoteka sadrži glavnu funkciju i druge definicije varijabli. Druga datoteka sadrži funkcije za svaki potez koji se koristi pri rješavanju kocke (npr. U za 'okretanje prema gore u smjeru kazaljke na satu'; R1 za 'desno lice u smjeru suprotnom od kazaljke na satu' itd.)

Za dobivanje algoritma rješavanja kocke koristili smo biblioteku cubejs iz github -a.

Algoritam izravno daje izlaz u 'face potezima' koji je upotpunjen Arduino kodom.