RUBIK-Bot: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Este video muestra un resumen de lo que se basa en sí el proyecto de Laboratorio Mecatrónico y los pasos necesarios para poder realizarlo de manera exitosa.

Стъпка 1: Compra De Materiales Esenciales Para El Proyecto

Los elementos más importantes del proyecto que se deben de comprar son:

- Seis motores a pasos

- Un cubo Rubik al que se le puedan remover los cuadros centrales de cada cara

- Un servomotor (para poder girar un lado del mecanismo para cerrarlo una vez que se colocó el cubo)

Стъпка 2: Tomar (o Buscar) Medidas De Los Componentes Comprados

Antes de trabajar en el diseño CAD, es importante contar con las medidas del cubo y el resto de los componentsn para para diseñar las piezas a fabricar de acuerdo a esto. Използвайте equipo de medición que tenga una buena precisión, como un vernier.

Стъпка 3: Diseño CAD De Las Piezas Fabricar

1. Изтеглете софтуерен CAD с помощта на модела (използване на SolidWorks).

2. Considera las técnicas de fabricación que puedes utilizar antes de diseñar tus piezas (en nuestro caso, utilizamos una cortadora láser y una dobladora CNC para fabricar las piezas principales del prototipo, por lo que utilizamos la función de листовка Metal de SolidWor пиеси).

3. Las piezas más importantes a diseñar son:

- бази на Cuatro за състезател los motores a pasos que mueven las caras laterales del cubo

- Una base para contener el motor a pasos que mueve la cara superior del cubo

- Una base para contener el motor a pasos que mueve la cara inferior del cubo

- Una base que sostiene todos los componentsntes

4. Una vez que todas las piezas han sido diseñadas, juntarlas todas en un ensamble para asegurar que sus medidas sean correctas

Стъпка 4: Fabricación De Las Piezas

1. Определяне на модела в CAD.2. Para generar la cara nueva del cubo emplear un modelo de fresado donde se redondean las esquinas de la materia prima y con un cortador realizar la abertura del cople que se generara posteriormente. Verifique que la nueva tapa pueda entrar en el cubo rubik sin problemas. En este prototipo se utilizó el fresado para crear bloques casi cuadrados del mismo tamaño que las caras centrales, y se les realizó un rasurado también utilizando freidora.

3. Para la creación de los coles que tiene el motor se utilizó el proceso de torneado. Primero se comenzó por tornear la parte inferior del cople para dejarla del doble del diámetro de la flecha del motor, seguido de esto, la parte superior del acople se metió a la freidora para generar una especie de T. Finalmente se hace una perforación del diámetro de la flecha y una perforación перпендикулярно a esta para el opresor.

Стъпка 5: Fabricar Torres Para Sostener Motores

Estas torres se fabricaron utilizando una hoja metálica de calibre 16, se cortaron con corte láser CNC y se doblaron utilizando corte láser CNC. Виж deben fabricar cuatro.

Стъпка 6: Fabricar Base Para Sostener El Mecanismo

Стъпка 7: Hacer Pruebas Mecánicas Antes De Montar

Para asegurar que el tamaño y funcionamiento de las piezas fabricadas sean los correctos, hacer un montaje de las piezas

Стъпка 8: Montar Sistema Mecánico

Para poder montar el system mecánico se usaron tornillos M3 a 10 mm entre la placa metálica y el motor a pasos.

El servomotor también tiene un tornillo que en su eje que va uniendo la placa con el y tiene como ayuda una rueda loca en el mecanismo que permite abrir y cerrar la puerta.

Стъпка 9: Diseño De Sistema Electrónico

Los principales components que se necesitan para este proyecto son:

- Arduino MEGA

- RAMPS 1.4 щит

- Placa perforada pequeña

- Seis controladores de motores a pasos

-Fuente de alimentación a 12 Volts CD

1.-Para esta parte se diseño primero el diagrama eléctrico en Eagle y posteriormente se busco la manera de adaptar este diagrama a un shield y adaptar una de las entradas a una placa perforada.

2.-Se verifico con continuidad todas las conexiones entre los pines y los motores así como con la fuente de alimentación y se realizaron pruebas eléctricas de los componentsntes.

3.-Si las conexiones fueron realizadas correctamente se colocara la fuente de alimentación dentro de la placa que tiene el robot como se ve en la ultima imagen

Стъпка 10: Програмиране

Para esta etapa se empleo un algoritmo de matlab en el siguiente enlace

la.mathworks.com/matlabcentral/fileexchang…

Por medio de este algoritmo se encuentran las rutas para resoverter el cubo por medio de comandos que el usuario mete como inputs al program y el genera el algoritmo de resolución. Este hace una interfaz de comunicación entre Matlab y Arduino para realizar el control de comunicación adecuado.

Es importante que se identifique al meter la información a la interfaz de Matlab las caras que se están obzirrando como FRONT, BACK, RIGHT, LEFT, UP y DOWN, pues de esto dependerá si se manda correctamente la información a Arduino, para hacer los giros de los 6 motores, uno por cara.

La programción en Arduino se basa en primero reporter los pines del Arduino a los que están conectados el STEP, DIRECTION y ENABLE de cada uno de los motores.

La manera en que el programa recibe las instrucciones de movimiento es con comandos SERIAL que son ingresado en el MONITOR SERIE. Al ingresar un número del 1 al 6 el programa manda llamar la instrucción que lo relaciona con cada motor, y da un giro de 90 grados a favor de las manecillas del reloj. Por otro lado cuando se le da una letra de A a la F el programa manda llamar el ciclo que gira el motor 90 grados en contra de las manecillas del reloj.

Con la correcta secuencia desplegada por MATLAB e ingresada en Arduino, el cubo Rubik debe solucionarse en menos de 5 segundos, sin importar la complejidad de la solución.

Стъпка 11: Ensamblaje Final Y Pruebas

Si todos los pasos anteriores fueron realizados correctamente se tendrá un prototipo final que lucirá de la siguiente manera y que debe de funcionar de la mejor manera posible, резолюция el cubo Rubik en tiempo запис.