RUBIK-Bot: 11 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Este video muestra un resumen de lo que se basa en sí el proyecto de Laboratorio Mecatrónico y los pasos necesarios para poder realizarlo de manera exitosa.

Steg 1: Compra De Materiales Esenciales Para El Proyecto

De viktigaste delarna av projekten kan vara följande:

- Seis motores a pasos

- Un cubo Rubik al que se le puedan remover los cuadros centrales de cada cara

- Un servomotor (para poder girar un lado del mecanismo para cerrarlo una vez que se colocó el cubo)

Steg 2: Tomar (o Buscar) Medidas De Los Componentes Comprados

Antes de trabajar en el diseño CAD, es importante contar con las medidas del cubo y el resto de los componentes para diseñar las piezas a fabricar de acuerdo a esto. Utilizar equipo de medición que tenga una buena precisión, como un vernier.

Steg 3: Diseño CAD De Las Piezas a Fabricar

1. Utveckla en CAD -programvara med alla funktioner som vi kan använda (inga användningsområden för SolidWorks).

2. Betrakta tillverkningsföreskrifter som kan användas i olika delar av en del pizzor piezas).

3. Las piezas más importantes a diseñar son:

- Cuatro bases para contener los motores a pasos que mueven las caras laterales del cubo

- En bas för en motor som kan användas för att överlåta mer

- Una bas para contener el motor a pasos que mueve la cara inferior del cubo

- En grundläggande funktion för alla komponenter

4. Una vez que todas las piezas han sido diseñadas, juntarlas todas en un ensamble para asegurar que sus medidas sean correctas

Steg 4: Fabricación De Las Piezas

1. Tener definidos los modelos CAD.2. Para generar la cara nueva del cubo emplear un modelo de fresado donde se redondean las esquinas de la materia prima y con un cortador realizar la abertura del cople que se generara posteriormente. Verifique que la nueva tapa pueda entrar en el cubo rubik sin problemas. En este prototipo se utilizó el fresado para crear bloques casi cuadrados del mismo tamaño que las caras centrales, y se les realizó un rasurado también utilizando freidora.

3. Para la creación de los coles que tiene el motor se utilizó el proceso de torneado. Primero se comenzó por tornear la parte inferior del cople para dejarla del doble del diámetro de la flecha del motor, seguido de esto, la parte superior del acople se metió a la freidora para generar una especie de T. Finalmente se hace una perforación del diámetro de la flecha y una perforación perpendicular a esta para el opresor.

Steg 5: Fabricar Torres Para Sostener Motores

Estas torres se fabricaron utilizando una hoja metálica de caliber 16, se cortaron con corte láser CNC y se doblaron utilizando corte láser CNC. Se deben fabricar cuatro.

Steg 6: Fabricar Base Para Sostener El Mecanismo

Steg 7: Hacer Pruebas Mecánicas Antes De Montar

Para asegurar que el tamaño y funcionamiento de las piezas fabricadas sean los correctos, hacer un montaje de las piezas

Steg 8: Montar Sistema Mecánico

Para poder montar el system mecánico se usaron tornillos M3 a 10 mm entre la placa metálica y el motor a pasos.

El servomotor también tiene un tornillo que en su eje que va uniendo la placa con el y tiene como ayuda una rueda loca en el mecanismo que permite abrir y cerrar la puerta.

Steg 9: Diseño De Sistema Electrónico

Los principales componentes que se necesitan para este proyecto son:

- Arduino MEGA

- RAMPS 1.4 -sköld

- Placa perforada pequeña

- Seis controladores de motores a pasos

-Fuente de alimentación en 12 volts CD

1.-Para esta parte se diseño primero el diagrama eléctrico en Eagle y posteriormente se busco la manera de adaptar este diagrama a un shield y adaptar una de las entradas a una placa perforada.

2.-Se verifico con continuidad todas las conexiones entre los pines y los motores así como con la fuente de alimentación y se realizaron pruebas eléctricas de los componentes.

3.-Si las conexiones fueron realizadas correctamente se colocara la fuente de alimentación dentro de la placa que tiene el robot como se ve en la ultima imagen

Steg 10: Programmering

Para esta etapa se empleo un algoritmo de matlab en el siguiente enlace

la.mathworks.com/matlabcentral/fileexchang…

Por medio de este algoritmo se encuentran las rutas para resolver el cubo por medio de comandos que el usuario mete como input for programa y el genera el algoritmo de resolución. Este hace una interfaz de comunicación entre Matlab y Arduino para realizar el control de comunicación adecuado.

Det är viktigt att identifiera en informations- och informationsgränssnitt för Matlab las caras que se están considerando como FRONT, BACK, RIGHT, LEFT, UP y DOWN, pues de esto dependerá si se manda correctamente la information in Arduino, para hacer los giros de los 6 motorer, uno por cara.

La programación en Arduino se basa en primero reportar los pines del Arduino a los que están conectados el STEP, DIRECTION y ENABLE de cada uno de los motores.

La manera en que el programa recibe las instrucciones de movimiento es con comandos SERIAL que son ingresado en el MONITOR SERIE. Alla ingångar 1 av 6 program kan användas för instruktioner om hur du kan använda motorcykeln, och du kan få 90 graders en favorit för de manecillas del reloj. Por otro lado cuando se le da una letra de A a la F el programa manda llamar el ciclo que gira el motor 90 grados en contra de las manecillas del reloj.

Con la correcta secuencia desplegada por MATLAB e ingresada en Arduino, el cubo Rubik debe solucionarse en menos de 5 segundos, sin importar la complejidad de la solución.

Steg 11: Ensamblaje Final Y Pruebas

Si todos los pasos anteriores fueron realizados correctamente se tendrá un prototipo final que lucirá de la siguiente manera y que debe de funcionar de la mejor manera posible, resolviendo el cubo Rubik en tiempo record.