Rubics Cube Solver Bot: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Att göra en autonom robot som löser en fysisk Rubiks kub. Detta är ett projekt under Robotics Club, IIT Guwahati.

Den är gjord med enkelt material som lätt kan hittas. Främst använde vi servomotorer och en Arduino för att styra dem, akrylark, en trasig minidrafter, L-klämmor och dubbla band!

För att få algoritmen för att lösa kuben använde vi cubejs -biblioteket från github.

Steg 1: Material som används

1. 6 servomotorer
2. Arduino Uno
3. 3-cells LiPo-batteri
4. Akrylark (8 mm och 5 mm tjocklek)
5. Värmepistol(
6. Borrmaskin
7. Bågfil
8. L klämmor
9. Aluminiumremsor
10. Mini Drafter/ metallstavar
11. Dubbel tejp
12. Fevi Quick
13. Mutterbultar
14. Bygelkablar

Steg 2: Gör den mekaniska strukturen klar

Grundramen

• Ta ett 8 mm tjockt akrylark ungefär 50 cm * 50 cm och markera mitten på alla sidor (detta kommer att vara basen på din robot).
• Ta en trasig dragare och ta bort de 4 stålstavarna från den. (Dessa stavar fungerar som vägen för din skjutreglage).
• Fäst två stavar parallellt med varandra på två rektangulära bitar av akryl (av valfri storlek) och gör två par av denna enhet.
• För att sedan göra en skjutreglage staplar du två små bitar akryl ovanpå varandra med distanser mellan dem i de fyra hörnen och fäster dem med bultar i distanserna. Du behöver 4 sådana reglage.
• Innan du fixerar de två sliderna ska du föra de tidigare fixerade parallella stavarna mellan dem så att distanserna bara vidrör stavarnas yttre yta.
• För varje par parallella stavar passerar två reglage på dem.
• När detta är klart, ordna paret av stavar i form av ett 90 grader kors. Se till att det finns en reglage i varje ände av korset.

• Allt du behöver göra är att fästa denna korsade väg till basen på din robot, på en höjd från basen. (Se till att höjden är större än höjden på en servomotor)

  För detta kan du använda akrylfästen med L-klämmor som vi gjorde eller någon annan metod kommer att räcka

Efter detta bör din struktur se ut ungefär som bilden.

Montering av basserver

• De två basserverna ska fästas så att servon är under korsarmen och förskjuten från mitten.
• Servon fästs i horisontellt läge på en perforerad kiselskiva med långa bultar, som i sin tur fästs på basen med L-klämma och tvåvägstejp.

Gör push-pull-stavarna

• Ställ in servovinkeln till noll och fäst fästets servovippare i något lämpligt läge.
• Placera kuben i mitten av korset för att få en uppskattning av avståndet till skjutreglaget i närmaste position och placera skjutreglagen i de positionerna.
• Fäst L -formade aluminiumremsor längst ner på varje skjutreglage med dubbel tejp.
• Nu för att mäta avståndet för varje aluminiumremsa från toppen eller botten av servorockaren som ligger i dess plan, kommer detta att vara längden på din push-pull-stång.
• När längderna är bestämda kan tryckstången fixeras genom att borra aluminiumlisten eller något.

Montering av de övre servona

• Bestäm höjden på vilken din kub ska lösas. Servomotorns axel ska vara på denna höjd.
• Fäst de fyra servomotorerna, var och en på en perforerad kiselskiva med bultar i vertikalt läge.
• Skivan är nu monterad på en L-formad aluminiumlist vars bas är fäst vid reglaget i rätt höjd så att servoaxeln ligger i mitten av kuben.

C-klorna

• Klorna ska vara så att de passar exakt på en sida av kuben och längden på de övre och nedre delarna får inte överstiga en sida av en kub.
• För detta, ta en remsa av akryl med tillräcklig tjocklek och värm den. När den smälter omformas den till en C-formad klämma så att den exakt fångar en sida av kuben.
• Markera mitten av C-klo och fäst denna klämma på servoens vipp i mitten.

Gör några mindre justeringar efter behov så att varje klämma är i samma höjd.

Detta kompletterar den robotiska mekaniska strukturen, låter oss flytta till kretsanslutningarna ……..

Steg 3: Kretsanslutningar

För att styra Bot använde vi en Arduino, spänningsregulator och ett 3-cellars (12v) LiPo-batteri.

Eftersom servomotorerna drar mycket kraft använde vi 6 spänningsregulatorer, en för varje motor.

Motorernas signalingångar (ljusaste färgtråden av de tre) var anslutna till digitala PWM -stift 3, 5, 6, 9, 10, 11 på Arduino.

Spänningsregulatorn var ansluten på brödbrädan och drivs av 12 volts batteri. Utmatningen (5V) matades direkt till motorerna. Motornas jord var också ansluten till brödbrädan. Den gemensamma grunden var också knuten till Arduino.

Steg 4:

Steg 5: Kod:

De två angivna filerna visar koden skriven för att ge kommandot till motorerna för särskilda steg med Arduino.

Den första filen innehåller huvudfunktionen och andra variabeldefinitioner. Den andra filen innehåller funktioner för varje drag som används för att lösa en kub (t.ex. U för 'uppåtvänd rotation medurs', R1 för 'höger ansikte moturs' etc.)

För att få algoritmen för att lösa kuben använde vi cubejs -biblioteket från github.

Algoritmen ger direkt utmatning i 'ansiktsrörelser' som kompletteras med Arduino -koden.