Rubics Cube Solver Bot: 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ինքնավար ռոբոտ պատրաստելը, որը լուծում է ֆիզիկական Ռուբիկի խորանարդը: Սա նախագիծ է Robotics Club, IIT Guwahati- ի ներքո:

Այն պատրաստված է պարզ նյութից, որը կարելի է հեշտությամբ գտնել: Հիմնականում մենք օգտագործում էինք Servo շարժիչներ և Arduino ՝ դրանք վերահսկելու համար, Ակրիլային թիթեղներ, կոտրված Mini Drafter, L- սեղմակներ և երկակի ժապավեններ:

Խորանարդի լուծման ալգորիթմը ստանալու համար մենք օգտագործեցինք cubejs գրադարանը github- ից:

Քայլ 1: Օգտագործված նյութեր

1. 6 Servo շարժիչներ
2. Արդուինո Ունո
3. 3 բջջային LiPo մարտկոց
4. Ակրիլային թերթ (8 մմ և 5 մմ հաստությամբ)
5. Gunերմային ատրճանակ (
6. Հորատման մեքենա
7. Սղոցող սղոց
8. L սեղմակներ
9. Ալյումինե շերտեր
10. Mini Drafter/ մետաղյա ձողեր
11. Կրկնակի ժապավեն
12. Ֆևի Քուիք
13. Ընկույզի պտուտակներ
14. Jumper լարերը

Քայլ 2. Մեխանիկական կառուցվածքի պատրաստում

Հիմնական շրջանակ

• Վերցրեք 8 մմ հաստությամբ ակրիլային թերթ ՝ մոտավորապես 50 սմ * 50 սմ և նշեք բոլոր կողմերի կենտրոնը (սա կլինի ձեր ռոբոտի հիմքը):
• Վերցրեք ջարդված վարագույրը և հանեք դրանից 4 պողպատե ձողերը:
• Ակրիլային երկու ուղղանկյուն կտորների վրա (ցանկացած չափի) ամրացրեք միմյանց զուգահեռ երկու ձող և կազմեք այս հավաքածուի երկու զույգ:
• Հաջորդը, սահիկ պատրաստելու համար ակրիլից երկու փոքր կտոր դրեք մեկը մյուսի վրա ՝ չորս անկյուններում միմյանցից անջատիչներով և ամրացրեք դրանք պտուտակներով ՝ անջատիչների մեջ: Ձեզ հարկավոր կլինի 4 այդպիսի սահիկ:
• Նախքան երկու կտոր սահնակը ամրացնելը, նրանց միջև անցեք նախկինում ամրացված զուգահեռ ձողերը այնպես, որ հեռավորները պարզապես դիպչեն ձողերի արտաքին մակերեսին:
• Pairուգահեռ ձողերի յուրաքանչյուր զույգի համար դրանց վրա անցնում են երկու սահնակ:
• Երբ սա պատրաստ լինի, զույգ ձողերը դասավորեք 90 աստիճանի խաչի տեսքով: Համոզվեք, որ խաչի յուրաքանչյուր ծայրում կա մեկ սահող:

• Այժմ մնում է միայն այս խաչաձև ուղին ամրացնել ձեր ռոբոտի հիմքին ՝ հիմքից որոշ բարձրության վրա: (Համոզվեք, որ բարձրությունը ավելի մեծ է, քան սերվո շարժիչի բարձրությունը)

  Դրա համար դուք կարող եք օգտագործել ակրիլային ամրակներ L- սեղմիչներով, ինչպես մենք արեցինք, կամ որևէ այլ մեթոդ բավարար կլինի:

Դրանից հետո ձեր կառուցվածքը պետք է նման լինի պատկերի:

Հիմնական սերվերի ամրացում

• Երկու բազային սերվերը պետք է ամրացվեն այնպես, որ սերվոն գտնվում է խաչի թևից ներքև և տեղաշարժված լինի կենտրոնից:
• Սերվոները հորիզոնական դիրքով ամրացված են ծակոտած սիլիցիումի վաֆլին երկար պտուտակներ օգտագործելով, որն էլ իր հերթին ամրացվում է հիմքին L- սեղմակով և երկկողմանի ժապավենով:

Հրում-ձգվող ձողեր պատրաստելը

• Սերվոյի անկյունը դրեք զրոյի և ամրացրեք կցորդի պտտվող թևը ինչ -որ հարմար դիրքում:
• Տեղադրեք խորանարդը խաչի կենտրոնում `մոտակա դիրքում սահողի հեռավորության գնահատման համար և տեղադրեք սահողներն այդ դիրքերում:
• Յուրաքանչյուր սահիչի ներքևում ամրացրեք L ձևի ալյումինե շերտեր ՝ օգտագործելով երկակի ժապավեն:
• Այժմ յուրաքանչյուր ալյումինե ժապավենի հեռավորությունը չափելու համար իր հարթության վրա ընկած սերվո ռոքերի վերևից կամ ներքևից, սա կլինի ձեր հրում-ձգման ձողի երկարությունը:
• Երկարությունները որոշվելուց հետո մղիչի գավազանը կարող է ամրացվել `ալյումինե ժապավենը կամ որևէ այլ բան հորատելով:

Վերևի սպասարկիչների տեղադրում

• Որոշեք, թե որ բարձրության վրա է լուծվելու ձեր խորանարդը: Servo շարժիչի առանցքը պետք է լինի այս բարձրության վրա:
• Կցեք չորս servo շարժիչներ, որոնցից յուրաքանչյուրը ուղղահայաց դիրքում պտուտակներ են կիրառում `ծակոտած սիլիկոնային վաֆլին:
• Վաֆլին այժմ տեղադրված է L- ձևի ալյումինե շերտի վրա, որի հիմքը ամրացված է սահնակին պատշաճ բարձրության վրա, որպեսզի սերվո առանցքը ընկած լինի խորանարդի կենտրոնում:

C- ճանկերը

• Theանկերը պետք է լինեն այնպիսին, որ դրանք ճշգրիտ տեղավորվեն խորանարդի մի կողմի վրա, իսկ վերևի և ներքևի հատվածների երկարությունը չպետք է գերազանցի խորանարդի մի կողմը:
• Դրա համար վերցրեք բավարար հաստության ակրիլային շերտ և տաքացրեք այն: Հալվելուց հետո այն ձևավորվում է C ձևի սեղմիչով, այնպես, որ այն ճշգրտորեն բռնում է խորանարդի մի կողմը:
• Նշեք C- ճանկի կենտրոնը և ամրացրեք այս սեղմակը դրա կենտրոնում գտնվող servo ռոքերի վրա:

Անհրաժեշտության դեպքում որոշ փոքր ճշգրտումներ կատարեք այնպես, որ յուրաքանչյուր սեղմիչ լինի նույն բարձրության վրա:

Սա լրացնում է ձեր ռոբոտի մեխանիկական կառուցվածքը, թույլ է տալիս անցնել շրջանի միացումներին ……..

Քայլ 3: Շղթայի միացումներ

Բոտը կառավարելու համար մենք օգտագործեցինք Arduino, լարման կարգավորիչ և 3 բջջային (12 վ) LiPo մարտկոց:

Քանի որ Servo Motors- ը շատ էներգիա է քաշում, մենք օգտագործեցինք վեց լարման կարգավորիչ ՝ մեկը յուրաքանչյուր շարժիչի համար:

Շարժիչների ազդանշանային մուտքերը (երեքից ամենաթեթև գունավոր մետաղալարը) միացված էին Arduino- ի թվային PWM կապումներին 3, 5, 6, 9, 10, 11:

Լարման կարգավորիչը միացված էր սեղանի սեղանին և սնվում էր 12 վոլտ մարտկոցով: Ելքային (5 Վ) սնուցումը ուղղակիորեն սնվում էր շարժիչների մեջ: Շարժիչների հիմքը միացված էր նաև հացահատիկին: Համատեղ եզրը կցվեց նաև Արդուինոյին:

Քայլ 4:

Քայլ 5: Կոդ

Տրված երկու ֆայլերը ցույց են տալիս Arduino- ի միջոցով շարժիչների շարժիչներին հրաման տալու համար գրված կոդը:

Առաջին ֆայլը պարունակում է հիմնական գործառույթը և այլ փոփոխական սահմանումներ: Երկրորդ ֆայլը պարունակում է խորանարդի լուծման համար օգտագործվող յուրաքանչյուր քայլի գործառույթներ (օր. U ՝ «ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ դեպի վերև», R1 ՝ «աջ դեմքի ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ շարժման համար և այլն»):

Խորանարդի լուծման ալգորիթմը ստանալու համար մենք օգտագործեցինք cubejs գրադարանը github- ից:

Ալգորիթմը ուղղակիորեն տալիս է ելք «դեմքի շարժումներում», որն ավարտվում է Arduino կոդով: