Rubics Cube Solver Bot: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Membuat robot otonom yang memecahkan kubus Rubik fisik. Ini adalah proyek di bawah Robotics Club, IIT Guwahati.

Dibuat dengan bahan sederhana yang mudah ditemukan. Terutama kami menggunakan motor Servo & Arduino untuk mengendalikannya, lembaran akrilik, Drafter Mini yang rusak, klem L dan Tape Ganda!

Untuk mendapatkan algoritma penyelesaian kubus, kami menggunakan perpustakaan cubejs dari github.

Langkah 1: Bahan yang Digunakan

1. 6 motor servo
2. Arduino Uno
3. Baterai LiPo 3-sel
4. Lembaran Akrilik (ketebalan 8mm dan 5mm)
5. Pistol panas (
6. Mesin bor
7. Gergaji besi
8. klem L
9. Strip aluminium
10. Mini Drafter / batang logam
11. Pita Ganda
12. Fevi Cepat
13. baut mur
14. Kabel jumper

Langkah 2: Mempersiapkan Struktur Mekanik

Bingkai Dasar

• Ambil lembaran akrilik setebal 8mm kira-kira 50cm * 50cm dan tandai bagian tengah dari semua sisi (ini akan menjadi dasar robot Anda).
• Ambil drafter yang rusak dan lepaskan 4 batang baja darinya.. (batang ini akan berfungsi sebagai jalur untuk penggeser Anda).
• Pada dua potong akrilik persegi panjang (dengan ukuran berapa pun) pasang dua batang sejajar satu sama lain dan buat dua pasang rakitan ini.
• Selanjutnya, untuk membuat penggeser, susun dua potongan kecil akrilik satu di atas yang lain dengan spacer di antara keempat sudutnya dan kencangkan dengan baut di spacer. Anda akan membutuhkan 4 penggeser seperti itu.
• Sebelum mengencangkan kedua bilah penggeser, lewati batang paralel yang telah dipasang sebelumnya di antara keduanya sehingga spacer hanya menyentuh permukaan luar batang.
• Untuk setiap pasang batang paralel, lewati dua bilah di atasnya.
• Setelah ini siap, atur pasangan batang dalam bentuk salib 90 derajat. Pastikan ada satu penggeser di setiap ujung salib.

• Sekarang yang harus Anda lakukan adalah memasang jalur silang ini ke dasar robot Anda, pada ketinggian tertentu dari pangkalan. (Pastikan ketinggiannya lebih besar dari ketinggian motor servo)

  Untuk ini, Anda dapat menggunakan dudukan akrilik dengan klem-L seperti yang kami lakukan atau metode lain apa pun sudah cukup

Setelah ini struktur Anda akan terlihat seperti gambar.

Memasang servo dasar

• Dua servo dasar harus dipasang sedemikian rupa sehingga servo berada di bawah lengan salib dan diimbangi dari pusat.
• Servo dipasang dalam posisi horizontal ke wafer silikon berlubang menggunakan baut panjang, yang pada gilirannya dipasang ke alas dengan penjepit L dan pita dua arah.

Membuat batang dorong-tarik

• Atur sudut servo ke nol dan pasang lengan ayun servo di beberapa posisi yang sesuai.
• Tempatkan kubus di tengah salib untuk mendapatkan perkiraan jarak slider di posisi terdekat dan letakkan slider di posisi itu.
• Pasang strip aluminium berbentuk L di bagian bawah setiap penggeser menggunakan pita ganda.
• Sekarang untuk mengukur jarak setiap strip aluminium dari bagian atas atau bawah servo rocker yang terletak di bidangnya, ini akan menjadi panjang batang dorong-tarik Anda.
• Setelah panjang ditentukan, batang dorong dapat diperbaiki dengan mengebor strip aluminium atau sesuatu.

Memasang servos atas

• Tentukan ketinggian di mana kubus Anda akan diselesaikan. Sumbu motor servo harus berada pada ketinggian ini.
• Pasang keempat motor servo, masing-masing ke wafer silikon berlubang menggunakan baut dalam posisi vertikal.
• Wafer sekarang dipasang pada strip aluminium berbentuk L yang alasnya dipasang pada penggeser pada ketinggian yang tepat sehingga sumbu servo terletak di tengah kubus.

C-cakar

• Cakar harus sedemikian rupa sehingga pas dengan sisi kubus dan panjang bagian atas dan bawah tidak boleh melebihi sisi kubus.
• Untuk ini, ambil strip akrilik dengan ketebalan yang cukup dan panaskan. Setelah meleleh, bentuk kembali membentuk penjepit berbentuk C sedemikian rupa sehingga menjebak sisi kubus dengan tepat.
• Tandai bagian tengah cakar-C dan pasang klem ini ke kursi goyang servo di bagian tengahnya.

Buat beberapa penyesuaian kecil seperlunya sehingga setiap penjepit berada pada ketinggian yang sama.

Ini melengkapi struktur mekanik robot Anda, mari pindah ke koneksi sirkuit ……..

Langkah 3: Koneksi Sirkuit

Untuk mengontrol Bot kami menggunakan Arduino, pengatur tegangan, dan baterai LiPo 3-sel (12v).

Karena Motor Servo Menarik Banyak Daya, Kami menggunakan 6 pengatur tegangan, satu untuk setiap motor.

Input sinyal motor (kawat warna paling terang dari ketiganya) dihubungkan ke pin PWM digital 3, 5, 6, 9, 10, 11 dari Arduino.

Regulator tegangan dihubungkan pada papan tempat memotong roti dan ditenagai oleh baterai 12 volt. Output (5V) supply diumpankan ke motor secara langsung. Ground motor juga terhubung ke papan tempat memotong roti. Landasan bersama juga melekat pada Arduino.

Langkah 4:

Langkah 5: Kode:

Dua file yang diberikan menunjukkan kode yang ditulis untuk memberikan perintah kepada motor untuk langkah-langkah tertentu menggunakan Arduino.

File pertama berisi fungsi utama dan definisi variabel lainnya. File kedua berisi fungsi untuk setiap gerakan yang digunakan dalam memecahkan kubus (mis. U untuk 'putaran searah jarum jam menghadap ke atas'; R1 untuk 'gerakan berlawanan arah jarum jam menghadap ke kanan', dll.)

Untuk mendapatkan algoritma penyelesaian kubus kami menggunakan perpustakaan cubejs dari github.

Algoritme langsung memberikan output dalam 'gerakan wajah' yang dilengkapi dengan kode Arduino.