Q -Bot - ክፍት ምንጭ የሩቢክ ኪዩብ ፈታኝ - 7 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

የተደባለቀ የሩቢክ ኪዩብ እንዳለዎት ያስቡ ፣ እንቆቅልሹ ሁሉም ሰው ያለበትን 80 ዎቹ እንደሚመሰርቱ ያውቃሉ ነገር ግን ማንም በትክክል እንዴት እንደሚፈታው አያውቅም ፣ እና ወደ መጀመሪያው ዘይቤው መልሰው ማምጣት ይፈልጋሉ። እንደ እድል ሆኖ በእነዚህ ቀናት የመፍትሄ መመሪያዎችን ማግኘት በጣም ቀላል ነው። ስለዚህ ፣ ደስታን ለማምጣት ጎኖቹን እንዴት ማዞር እንደሚቻል ይማሩ ፣ ወደ ቪዲዮ ይሂዱ። ሁለት ጊዜ ካደረጉ በኋላ ግን የጎደለ ነገር እንዳለ ይገነዘባሉ። በውስጡ ሊሞላ የማይችል ቀዳዳ። በእርስዎ ውስጥ ያሉት መሐንዲሶች/ሰሪ/ጠላፊ በቀላሉ እንደዚህ ያለ አስደናቂ ነገርን በቀላል መንገድ በመፍታት እርካታ ሊኖራቸው አይችልም። ሁሉንም መፍታት ለእርስዎ የሚያደርግ ማሽን ቢኖርዎት የበለጠ ግጥማዊ አይሆንም? አንድ ነገር ቢገነቡ ሁሉም ጓደኞችዎ ይደነቃሉ? እኔ ፍጥረትዎ ተዓምራት ሲፈጥር እና የሩቢክ ኩብን ከመፍታት እጅግ የተሻለ እንደማይሆን ላረጋግጥልዎ እችላለሁ። ስለዚህ ፣ በእርግጠኝነት ማንኛውንም የዓለም መዝገቦችን የማይመታ ፣ ክፍት ምንጭ የሆነውን የ Rubik's Cube Solver ን በመገንባት ግሩም ጉዞ ላይ ከእኔ ጋር ይቀላቀሉ ፣ ግን የደስታ ሰዓታት ይሰጥዎታል (በእርግጥ ሁሉንም ብስጭቶች ካለፉ በኋላ) በግንባታው ሂደት ወቅት)።

ደረጃ 1 የሃርድዌር ዲዛይን ማድረግ

የተሟላ ፈቺው በካቲያ ውስጥ ከ CAD ጋር የተነደፈ ነው። በዚህ መንገድ አብዛኛዎቹ የንድፍ ስህተቶች ማንኛውንም የአካል ክፍሎች ከማምረትዎ በፊት ሊገኙ እና ሊስተካከሉ ይችላሉ። አብዛኛዎቹ ፈቺው prusa MK3 አታሚ በመጠቀም በ PLA ውስጥ 3 ዲ ታትሟል። በተጨማሪም ፣ የሚከተለው ሃርድዌር ጥቅም ላይ ውሏል

• 8 ቁርጥራጮች ከ 8 ሚሜ የአሉሚኒየም ዘንግ (10 ሴ.ሜ ርዝመት)
• 8 መስመራዊ ኳስ ተሸካሚዎች (LM8UU)
• ከ 2 ሜትር በታች ከጂቲ 2 6 ሚሜ የጊዜ ቀበቶ + አንዳንድ መወጣጫዎች
• 6 NEMA 17 ባይፖላር stepper ሞተርስ
• 6 Polulu 4988 stepper ሾፌሮች
• አሩዲኖ ሜጋ ለፕሮጀክቱ ተቆጣጣሪ
• 12V 3A የኃይል አቅርቦት
• አርዱዲኖን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ለማንቀሳቀስ አንድ ደረጃ ወደታች መለወጫ
• አንዳንድ ብሎኖች እና አያያorsች
• ለመሠረቱ አንዳንድ እንጨቶች

የሃርድዌር መግለጫ

ይህ ክፍል ጥ-ቦት እንዴት እንደሚሠራ እና ከላይ የተጠቀሱት ክፍሎች ጥቅም ላይ የሚውሉበትን በአጭሩ ይሸፍናል። ከዚህ በታች ሙሉ በሙሉ የተሰበሰበውን የ CAD ሞዱል አተረጓጎም ማየት ይችላሉ።

ጥ-ቦቱ የሚሠራው አራት ሞተር በቀጥታ ከ Rubik's Cube ጋር በ 3 ዲ የታተሙ መያዣዎች በማያያዝ ነው። ይህ ማለት ግራ ፣ ቀኝ ፣ ፊትና ጀርባ በቀጥታ ሊዞሩ ይችላሉ ማለት ነው። የላይኛውን ወይም የታችኛውን ጎን ማዞር ካስፈለገ መላው ኩብ መዞር አለበት እና ስለዚህ ሁለቱ ሞተሮች መራቅ አለባቸው። ይህ የሚከናወነው እያንዳንዱን የሚይዙ ሞተሮችን በሌላ የማገጃ ሞተር በሚነዱ መንሸራተቻዎች ላይ እና በመስመራዊ የባቡር ሐዲድ መስመር ላይ ባለው የጊዜ ቀበቶ ላይ በማያያዝ ነው። የባቡር ሐዲዱ ስርዓት በበረዶ መንሸራተቻው ውስጥ ወደ ጉድጓዶች ውስጥ የተጫኑ ሁለት 8 የኳስ ተሸካሚዎችን እና አጠቃላይ ስላይድ በሁለት 8 ሚሜ የአሉሚኒየም ዘንጎች ላይ ይጓዛል። ከዚህ በታች የመፍትሄውን አንድ ዘንግ ንዑስ ስብሰባ ማየት ይችላሉ።

X- እና y- ዘንግ በመሠረቱ ተመሳሳይ ናቸው እነሱ በቀበቱ የመጫኛ ነጥብ ከፍታ ላይ ብቻ ይለያያሉ ፣ ይህ ሙሉ በሙሉ በሚሰበሰብበት ጊዜ በሁለቱ ቀበቶዎች መካከል ግጭት እንዳይኖር ነው።

ደረጃ 2 - ትክክለኛ ሞተሮችን መምረጥ

በእርግጥ ትክክለኛውን ሞተሮች መምረጥ እዚህ በጣም አስፈላጊ ነው። ዋናው ክፍል የሩቢክ ኩቤን ማዞር እንዲችሉ ጠንካራ መሆን አለባቸው። እዚህ ያለው ብቸኛው ችግር የሩቢክ ኪዩቦች አምራች የቶርክ ደረጃን አይሰጥም። ስለዚህ ፣ ማሻሻል እና የራሴን መለኪያዎች ማድረግ ነበረብኝ።

በአጠቃላይ የማሽከርከር ኃይል የሚገለፀው በርቀት ወደ መዞሪያው ነጥብ አቀማመጥ በቀጥታ በሚመራው ኃይል ነው -

ስለዚህ ፣ በሆነ መንገድ በኩቤው ላይ የተተገበረውን ኃይል መለካት ከቻልኩ የማሽከርከሪያውን ኃይል ማስላት እችላለሁ። በትክክል ያደረግሁት። አንድ ወገን ብቻ በሚንቀሳቀስበት መንገድ ኩቤዬን ወደ መደርደሪያ አጣበቅኩት። አንድ ሕብረቁምፊ በኪዩብ ዙሪያ ታስሮ ከታች ከረጢት ተያይ attachedል። አሁን ኩብ እስኪዞር ድረስ በቦርሳው ውስጥ ክብደቱን ቀስ በቀስ ማሳደግ ብቻ ነበር። ለማንኛውም ትክክለኛ ክብደት እጥረት እኔ ድንች ተጠቀምኩ እና ከዚያ በኋላ እለካቸዋለሁ። በጣም ሳይንሳዊ ዘዴ አይደለም ፣ ግን አነስተኛውን ሽክርክሪት ለማግኘት ስላልሞከርኩ በቂ ነው።

መለኪያዎቹን ሦስት ጊዜ አደረግሁ እና ደህንነትን ለመጠበቅ ብቻ ከፍተኛውን እሴት ወሰድኩ። የተገኘው ክብደት 0.52 ኪ.ግ ነበር። አሁን በሰር አይዛክ ኒውተን ምክንያት ሀይል የጅምላ ጊዜን ማፋጠን መሆኑን እናውቃለን።

ማፋጠን ፣ በዚህ ሁኔታ ፣ የስበት ማፋጠን ነው። ስለዚህ የሚፈለገው torque በ ይሰጣል

የሩቢክ ኪዩብ ሰያፍ ግማሹን ጨምሮ ሁሉንም እሴቶች መሰካት በመጨረሻ የሚፈለገውን የማሽከርከር ችሎታ ያሳያል።

እኔ እስከ 0.4Nm ድረስ ማመልከት ከሚችሉት ከማሽከርከሪያ ሞተሮች ጋር ሄድኩ።

ደረጃ 3 - መሠረቱን መገንባት

መሠረቱ በጣም ቀላል የእንጨት ሣጥን ያቀፈ ሲሆን ሁሉንም አስፈላጊ ኤሌክትሮኒክስ ይይዛል። ማሽኑን ለማብራት እና ለማጥፋት መሰኪያ ፣ መብራቱን የሚያመለክት ኤልኢዲ ፣ የዩኤስቢ ቢ ወደብ እና የኃይል አቅርቦቱ እንዲሰካ ሶኬት አለው። እሱ የተገነባው በ 15 ሚሜ የፓምፕ ሰሌዳ ፣ አንዳንድ ብሎኖች እና ትንሽ ሙጫ በመጠቀም ነው።

ደረጃ 4 - ሃርድዌርን መሰብሰብ

አሁን መሠረቱን ጨምሮ በሁሉም አስፈላጊ ክፍሎች ፣ Q-bot ለመሰብሰብ ዝግጁ ነበር። ብጁ ክፍሎቹ 3 ዲ ታትመው በሚፈለገው ቦታ ተስተካክለዋል። በዚህ አይብ መጨረሻ ላይ ሁሉንም የ CAD ፋይሎች ማውረድ ይችላሉ። ስብሰባው ሁሉንም የ 3 ዲ የታተሙ ክፍሎች ከተገዙት ክፍሎች ጋር መግጠም ፣ የሞተር ኬብሎችን ማራዘም እና ሁሉንም ክፍሎች ወደ መሠረቱ ማጠፍ ያካትታል። በተጨማሪም ፣ ትንሽ ቆንጆ ለመምሰል በሞተር ኬብሎች ዙሪያ እጄን አደረግሁ እና የ JST ማያያዣዎችን ወደ ጫፎቻቸው ጨምሬያለሁ።

እኔ የሠራሁትን መሠረት አስፈላጊነት ለማጉላት ፣ ስብሰባው ምን እንደሚመስል ከፊት እና በኋላ ተኩሷል። ሁሉንም ነገር በጥቂቱ ማስተዳደር ትልቅ ለውጥ ሊያመጣ ይችላል።

ደረጃ 5 ኤሌክትሮኒክስ

ስለ ኤሌክትሮኒክስ ፣ ፕሮጀክቱ በጣም ቀላል ነው። የሞተር ሞተሮችን ኃይል የሚይዝ የአሁኑን 3A ሊያቀርብ የሚችል ዋና 12V የኃይል አቅርቦት አለ። ደረጃ መውረድ ሞዱል አርዱዲኖን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ለማብራት የሚያገለግል ሲሆን የአርዱዲኖን ብጁ ጋሻ ሁሉንም የእርከን ሞተር ነጂዎችን የሚይዝ ነበር። አሽከርካሪዎች ሞተሮችን መቆጣጠር በጣም ቀላል ያደርጉታል። የማሽከርከሪያ ሞተር መንዳት የተወሰነ የቁጥጥር ቅደም ተከተል ይፈልጋል ፣ ነገር ግን የሞተር አሽከርካሪዎችን በመጠቀም ሞተር ለእያንዳንዱ ዙር ከፍ ያለ ምት መፍጠር ብቻ ነው የምንፈልገው። በተጨማሪም ሞተሮችን ማገናኘት ቀላል ለማድረግ አንዳንድ የ jst ማገናኛዎች በጋሻው ላይ ተጨምረዋል። የአርዱዲኖው ጋሻ በጠንካራ የሽቶ ሰሌዳ ላይ ተሠርቷል እና ሁሉም ነገር እንደታሰበው እንደሚሠራ ካረጋገጠ በኋላ በ jlc pcb ተመርቷል።

ከሙከራው እና ከተመረተው pcb በፊት እና በኋላ እዚህ አለ።

ደረጃ 6: ሶፍትዌር እና ተከታታይ በይነገጽ

ጥ-ቦት በሁለት ክፍሎች የተከፈለ ነው። በአንድ በኩል በአርዱዲኖ የሚቆጣጠረው ሃርድዌር አለ ፣ በሌላ በኩል አሁን ባለው ፍጥጫ ላይ በመመርኮዝ ለኩቤው የመፍትሄውን መንገድ የሚያሰላ አንድ ቁራጭ ሶፍትዌር አለ። በአርዱዲኖ ላይ የሚሠራው firmware በራሴ የተፃፈ ነው ፣ ግን ይህንን መመሪያ አጭር ለማድረግ እዚህ ስለእሱ ምንም ዝርዝር ውስጥ አልገባም። እሱን ለማየት እና ከእሱ ጋር ለመጫወት ከፈለጉ ፣ ወደ የእኔ git ማከማቻ ማከማቻ አገናኝ በዚህ ሰነድ መጨረሻ ላይ ይሰጣል። መፍትሄውን የሚያሰላው ሶፍትዌር በመስኮት ማሽን ላይ ይሠራል እና በባልደረባዬ ተፃፈ ፣ እንደገና ከምንጩ ኮዱ ጋር አገናኞች በዚህ አይብ መጨረሻ ላይ ሊገኙ ይችላሉ። ሁለቱ ክፍሎች ቀለል ያለ ተከታታይ በይነገጽን በመጠቀም ይገናኛሉ። መፍትሄውን በ Kociemba ሁለት ደረጃ ስልተ ቀመር መሠረት ያሰላል። የመፍትሄ ሶፍትዌሩ ሁለት ባይት ያካተተ ትዕዛዝ ወደ መፍትሄ ሰጪው ይልካል እና ‹ACK› እስኪመለስ ይጠብቃል። በዚህ መንገድ ፈታኙ ቀላል ተከታታይ ሞኒተርን በመጠቀም መሞከር እና ማረም ይችላል። የተሟላ የመማሪያ ስብስብ ከዚህ በታች ይገኛል።

እያንዳንዱን ሞተር ለአንድ እርምጃ ለማዞር ትዕዛዞቹ አንዳንድ የእንጀራ ሰሪዎች ኃይል ሲነሳ ትናንሽ ዝላይዎችን በዘፈቀደ የሚያከናውኑበት ችግር መፍትሄ ነው። ይህንን ለማካካስ ሞተሮች ከመፍትሔው ሂደት በፊት ወደ መጀመሪያ ቦታቸው ሊስተካከሉ ይችላሉ።

ደረጃ 7 መደምደሚያ

ከስምንት ወራት ልማት ፣ መሳደብ ፣ የቁልፍ ሰሌዳውን መምታት እና ጥ-ቦትን መጨፈር በመጨረሻ የመጀመሪያውን የሩቢክ ኩቤን በተሳካ ሁኔታ በሚፈታበት ደረጃ ላይ ነበር። የኩቤው ውዝግብ በእጅ መቆጣጠሪያ ሶፍትዌሩ ውስጥ በእጅ ውስጥ ማስገባት ነበረበት ፣ ግን ሁሉም ነገር በጥሩ ሁኔታ ተሠራ።

ከሁለት ሳምንታት በኋላ ለድር ካሜራ ተራራ ጨመርኩ እና ኮሌጄ ከተነሱት ምስሎች ኩብውን በራስ -ሰር ለማንበብ ሶፍትዌሩን አስተካክሏል። ሆኖም ፣ ይህ ገና በደንብ አልተመረመረም እና አሁንም አንዳንድ ማሻሻያዎች ይፈልጋል።

ይህ አስተማሪ ፍላጎትዎን ከቀሰቀሰ ወደኋላ አይበሉ እና የራስዎን የ Q-bot ስሪት መገንባት ይጀምሩ። መጀመሪያ ላይ ከባድ መስሎ ሊታይ ይችላል ፣ ግን ጥረቱ በጣም ጠቃሚ ነው እና እኔ ማድረግ ከቻልኩ እርስዎም ይችላሉ።

መርጃዎች

የጽኑዌር ምንጭ ኮድ ፦

github.com/Axodarap/QBot_firmware

የቁጥጥር ሶፍትዌሩ ምንጭ ኮድ

github.com/waldhube16/Qbot_SW