Rubics Cube Solver Bot: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Krijimi i një roboti autonom që zgjidh një kub fizik të Rubikut. Ky është një projekt nën Robotics Club, IIT Guwahati.

Shtë bërë duke përdorur materiale të thjeshta që mund të gjenden lehtësisht. Kryesisht ne përdorim motorët Servo dhe një Arduino për t'i kontrolluar ato, fletë akrilike, një Mini Drafter të prishur, kapëse L dhe kaseta të dyfishta!

Për marrjen e algoritmit të zgjidhjes së kubit ne përdorëm bibliotekën cubejs nga github.

Hapi 1: Materialet e përdorura

1. 6 Servo motorë
2. Arduino Uno
3. Bateri LiPo me 3 qeliza
4. Fletë akrilike (trashësi 8mm dhe 5mm)
5. Armë e nxehtë(
6. Makinë shpuese
7. Sharrë hekuri
8. Kapëset L
9. Shirita alumini
10. Mini Drafter/ shufra metalikë
11. Shirit i dyfishtë
12. Fevi Quick
13. Vidhosje arrash
14. Telat e kërcyesit

Hapi 2: Përgatitja e strukturës mekanike

Korniza Themelore

• Merrni një fletë akrilike të trashë 8 mm afërsisht 50 cm * 50 cm dhe shënoni qendrën e të gjitha anëve (kjo do të jetë baza e robotit tuaj).
• Merrni një hartues të thyer dhe hiqni 4 shufrat prej çeliku prej tij.. (këto shufra do të shërbejnë si shtegu për rrëshqitësin tuaj).
• Në dy pjesë drejtkëndëshe akrilike (të çdo madhësie) fiksoni dy shufra paralelisht me njëri -tjetrin dhe bëni dy palë të këtij kuvendi.
• Tjetra, për të bërë një rrëshqitës, vendosni dy pjesë të vogla akrilike njëra mbi tjetrën me ndarës midis tyre në të katër qoshet dhe fiksojini ato me bulona në ndarësit. Do t'ju duhen 4 rrëshqitës të tillë.
• Para fiksimit të dy pjesëve të rrëshqitësit, kaloni shufrat paralele të vendosura më parë midis tyre në mënyrë që ndarësit të prekin sipërfaqen e jashtme të shufrave.
• Për secilën palë shufra paralele kaloni dy rrëshqitës mbi to.
• Pasi të jetë gati, rregulloni palën e shufrave në formën e një kryqi 90 gradë. Sigurohuni që ka një rrëshqitës në secilin skaj të kryqit.

• Tani gjithçka që duhet të bëni është ta lidhni këtë shteg të kryqëzuar në bazën e robotit tuaj, në një lartësi nga baza. (Sigurohuni që lartësia të jetë më e madhe se lartësia e një servo motori)

  Për këtë, ju mund të përdorni montime akrilike me kapësa L siç bëmë ne ose ndonjë metodë tjetër do të jetë e mjaftueshme

Pas kësaj struktura juaj duhet të duket diçka si imazhi.

Bashkimi i servos bazë

• Dy servos bazë duhet të bashkohen ashtu që servo të jetë nën krahun e kryqit dhe të zhvendoset nga qendra.
• Servo-t janë bashkangjitur në pozicion horizontal në një meshë silikoni të shpuar duke përdorur bulona të gjata, e cila nga ana tjetër është e bashkangjitur në bazë me kapësen L dhe shirit të dyanshëm.

Bërja e shufrave push-pull

• Vendoseni këndin e servo në zero dhe bashkojeni bashkojeni krahun tundës të servo në një pozicion të përshtatshëm.
• Vendoseni kubin në qendër të kryqit për të marrë një vlerësim të distancës së rrëshqitësit në pozicionin më të afërt dhe vendosni rrëshqitësit në ato pozicione.
• Bashkangjitni shirita alumini në formë L në pjesën e poshtme të secilit rrëshqitës duke përdorur shirit të dyfishtë.
• Tani për të matur distancën e secilës shirit alumini nga maja ose fundi i servo rocker që shtrihet në rrafshin e tij, kjo do të jetë gjatësia e shufrës suaj të shtytjes.
• Pasi të përcaktohen gjatësitë, shufra shtytëse mund të fiksohet duke shpuar shiritin e aluminit ose diçka tjetër.

Montimi i servove të lartë

• Vendosni lartësinë në të cilën kubi juaj do të zgjidhet. Aksi i servo motorit duhet të jetë në këtë lartësi.
• Lidhni katër motorët servo, secili në një meshë silikoni të shpuar duke përdorur bulona në pozicion vertikal.
• Tavolina tani është montuar në një shirit alumini në formë L, baza e së cilës është e fiksuar në rrëshqitës në një lartësi të duhur në mënyrë që boshti servo të qëndrojë në qendër të kubit.

Kthetrat C

• Kthetrat duhet të jenë të tilla që të përshtaten saktësisht me një anë të kubit dhe gjatësia e pjesëve të sipërme dhe të poshtme nuk duhet të kalojë një anë të një kubi.
• Për këtë merrni një rrip akrilik me trashësi të mjaftueshme dhe ngroheni. Sapo të shkrihet në një formë të re, ajo formon një kapëse në formë C, në mënyrë që të kapë saktësisht një anë të kubit.
• Shënoni qendrën e kthetrës C dhe fiksojeni këtë kapëse në lëkundjen e servo në qendër të saj.

Bëni disa rregullime të vogla sipas nevojës në mënyrë që çdo kapëse të jetë në të njëjtën lartësi.

Kjo përfundon strukturën mekanike të robotit tuaj, ju lejon të kaloni në lidhjet e qarkut ……..

Hapi 3: Lidhjet e Qarkut

Për të kontrolluar Botin ne përdorëm një Arduino, rregullator të tensionit dhe një bateri LiPo me 3 qeliza (12v).

Ndërsa Servo Motors tërheqin shumë energji, Ne përdorëm 6 rregullatorë të tensionit, një për secilin motor.

Hyrjet e sinjalit të motorëve (tela me ngjyra më të lehta të treve) u lidhën me kunjat dixhitale PWM 3, 5, 6, 9, 10, 11 të Arduino.

Rregullatori i tensionit ishte i lidhur në dërrasën e bukës dhe mundësohej nga bateria 12 volt. Furnizimi me dalje (5V) u fut drejtpërdrejt në motorët. Motori i motorit ishte gjithashtu i lidhur me tabelën e bukës. Fusha e përbashkët iu bashkua edhe Arduino -s.

Hapi 4:

Hapi 5: Kodi:

Dy skedarët e dhënë tregojnë kodin e shkruar për t'i dhënë komandë motorëve për hapa të veçantë duke përdorur Arduino.

Skedari i parë përmban funksionin kryesor dhe përkufizimet e tjera të ndryshueshme. Skedari i dytë përmban funksione për secilën lëvizje të përdorur në zgjidhjen e një kubi (p.sh. U për 'rrotullimin e fytyrës në drejtim të akrepave të orës'; R1 për 'lëvizjen e fytyrës së djathtë në drejtim të akrepave të orës', etj.)

Për marrjen e algoritmit të zgjidhjes së kubit ne përdorëm bibliotekën cubejs nga github.

Algoritmi jep drejtpërdrejt dalje në 'lëvizjet e fytyrës' e cila plotësohet me kodin Arduino.