ARS - Arduino Rubik Solver: 13 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

ARS - это полная система для сборки кубика Рубика: да, еще один робот для сборки кубика!

ARS - это трехлетний школьный проект, созданный с использованием деталей, напечатанных на 3D-принтере, и структур, вырезанных лазером: Arduino получает правильную последовательность, сгенерированную самодельным программным обеспечением ARS Studio, через порт USB, затем перемещает вперед и назад шесть шаговых двигателей до конца.

ARS основан на великом MR. Алгоритм Коциембы: как сказано на его веб-сайте, Герберт Коциемба - немецкий кубер из Дармштадта, Германия, который изобрел этот алгоритм в 1992 году, чтобы найти почти оптимальные решения для куба 3x3, улучшив алгоритм Thistlethwaite.

В этой инструкции будет объяснено построение структуры робота и использование программного обеспечения с открытым исходным кодом, разработанного для создания правильной последовательности, необходимой для решения куба с использованием алгоритма Коциембы.

Больше информации о Коциембе и его работе:

• об алгоритме
• о числе Бога, количестве ходов, которое алгоритм сделает в худшем случае, чтобы собрать куб. В конце концов, Коциемба и его друзья показали, что число Бога равняется 20.
• интервью с Гербертом Коциембой
• информация о программном обеспечении Коциембы, полученная от ARS Studio.

Следующие шаги будут касаться механической структуры и использования программного обеспечения.

Запасы

Тебе понадобится:

• 4x вал 8x572 мм
• 2x вал шкива 8x80 мм
• 8x резьбовой стержень 6x67 мм
• 8x резьбовой стержень 6x122 мм
• 7x 40x40x10 Вентилятор постоянного тока
• Болт с шестигранной головкой 32x, класс ab_iso M4x25x14
• 32x шестигранная гайка типа M4
• Ремень ГРМ GT2 2м
• 1x макет
• 32x гайка M6 заглушка
• 16x подшипник LM8UU 8x15x24
• 54x винт M4 x 7,5 мм
• 54x шайба 4.5x9x1мм
• 32x винт M3x15 мм
• 1x arduino UNO
• 6 шаговых двигателей NEMA 17
• 6x A4988 Pololu драйверов
• Блок питания на 12 В: подойдет простой ATX от старого компьютера

Шаг 1: ARS - Решатель Arduino Rubik: Ресурсы

Материалы, чертежи и программное обеспечение находятся здесь:

• Чертежи ARS
• Программное обеспечение ARS Studio
• Эскиз Arduino

Шаг 2: Сборка конструкции: общий вид

Робот ARS состоит из нескольких частей и компонентов, собранных вместе, чтобы можно было двигать вперед и назад две каретки с четырьмя шаговыми двигателями.

Шаг 3: Сборка конструкции: блок драйверов Arduino и шагового двигателя

"loading =" ленивый "нажмите" Stringi pinze "(итальянское слово" закрыть когти "), затем" INVIA "(=" GO ").

Последовательность будет отправлена в Arduino, который будет перемещать шаговые двигатели в соответствии с последовательностью.

Шаг 11: ARS: эскиз Arduino

Скетч Arduino настолько же прост.

Arduino получает последовательность из USB-порта компьютера и считывает ее с последовательного монитора. Для работы степперам требуется 12 В, ему нужен источник питания. Для хорошей работы требуется два магнитных датчика. Они находятся под опорами мотора, по одной на каждое отверстие. При подключении шаговых двигателей к драйверам A4988 и выводам Arduino UNO обратите внимание на направление.

Команды последовательности:

a = шаговый 1 поворот на 90 °

b = шаговый 1 поворот на -90 °

c = шаговый двигатель 2 повернуть на 90 °

d = шаговый двигатель 2 повернуть на -90 °

e = шаговый двигатель 3 повернуть на 90 °

f = шаговый двигатель 3 повернуть на -90 °

g = шаговый двигатель 4 повернуть на 90 °

h = шаговый двигатель 4 повернуть на -90 °

i = шаговый 5 открытые шаговые двигатели 1 и 3

j = шаговый 5 закрыть шаговые двигатели 1 и 3

k = шаговый 6, открытый шаговый 2 и 4

l = шаговый 6 закрыть шаговые двигатели 2 и 4

m = шаговые двигатели 1 и 3 одинаково поворачиваются на 90 °

n = шаговые двигатели 1 и 3 одинаково вращаются на -90 °

o = шаговые двигатели 2 и 4 одинаково поворачиваются на 90 °

p = шаговые двигатели 2 и 4 одинаково поворачиваются на -90 °

Шаг 12: ARS: призы

ARS Arduino Rubik Solver занял первое место на итальянских Олимпийских играх по решению задач в 2018 году.

ARS Arduino Rubik Solver получил награду Maker of Merit на выставке Maker Faire Rome в 2017 году.

Большое спасибо моим ученикам Паоло Гроссо и Альберто Виньоло, которые упорно работали над этим проектом, Михаю Канеа и Джорджио Спинони, которые улучшили программное обеспечение, Йозефу Костаманье, который запустил входящую веб-версию, Альберто Бертоле и Эдгарду Казимировичу, которые усовершенствовали механику.

Шаг 13: Решатель ARS Arduino Rubik: в деталях

Следующий шаг: управление ARS из любой точки мира, чтобы каждый мог с ним играть.

Нам нужно улучшить распознавание цветов, пока веб-сервер находится в движении, как вы можете видеть на видео.

Будьте на связи!