ARS - Arduino Rubik Solver: 13 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

ARS è un sistema completo per risolvere il cubo di Rubik: sì, un altro robot per risolvere il cubo!

ARS è un progetto scolastico di tre anni realizzato con parti stampate in 3D e strutture tagliate al laser: un Arduino riceve la sequenza corretta generata da un software fatto in casa, ARS Studio, tramite la porta USB, quindi sposta avanti e indietro sei motori passo-passo fino alla fine.

ARS è basato sul grande mr. Algoritmo di Kociemba: come raccontato sul suo sito web, Herbert Kociemba è un cuber tedesco di Darmstadt, in Germania, che ha inventato questo algoritmo nel 1992 per trovare soluzioni quasi ottimali al cubo 3x3, migliorando l'algoritmo Thistlethwaite.

In questo Instructable verranno spiegate le istruzioni sulla costruzione della struttura del robot e sull'utilizzo del software open source sviluppato per generare la sequenza corretta necessaria per risolvere il cubo utilizzando l'algoritmo di Kociemba.

Maggiori informazioni su Kociemba e il suo lavoro:

• sull'algoritmo
• riguardo al numero di Dio, il numero di mosse che un algoritmo richiederebbe nel peggiore dei casi per risolvere il cubo. Finalmente, Kociemba e i suoi amici hanno dimostrato che il numero di Dio è 20
• un'intervista a Herbert Kociemba
• informazioni sul software di Kociemba, da cui proviene ARS Studio

I passaggi successivi riguarderanno la struttura meccanica e l'uso del software.

Forniture

Avrai bisogno:

• 4x albero 8x572mm
• 2x albero puleggia 8x80mm
• 8x barra filettata 6x67mm
• 8x barra filettata 6x122mm
• 7x 40x40x10 ventola CC
• 32x bullone esagonale grado ab_iso M4x25x14
• 32x dado esagonale stile M4
• Cinghia dentata GT2 2m
• 1x tagliere
• 32x dado M6 cieco
• 16x cuscinetto LM8UU 8x15x24
• 54x vite M4 x 7,5 mm
• 54x rondella 4.5x9x1mm
• 32x vite M3x15mm
• 1x arduino UNO
• 6 motori passo-passo NEMA 17
• 6x A4988 Pololu driver
• Alimentazione 12V: va bene un semplice ATX di un vecchio computer

Passaggio 1: ARS - Risolutore Arduino Rubik: risorse

Materiali, disegni e software sono qui:

• Disegni ARS
• Software ARS Studio
• Schizzo Arduino

Passaggio 2: assemblaggio della struttura: vista generale

Il robot ARS è costituito da alcune parti e componenti, assemblati tra loro in modo da consentire lo scorrimento avanti e indietro di due carrelli con quattro motori passo passo.

Passaggio 3: assemblaggio della struttura: Arduino e scatola dei driver passo-passo

"loading="lazy" clicca su "Stringi pinze" (italiano per "Close claws"), poi su "INVIA" (= "GO").

La sequenza verrà inviata ad Arduino che sposterà gli stepper in base alla sequenza.

Passaggio 11: ARS: Arduino Sketch

Lo schizzo di Arduino è tanto semplice.

Arduino riceve la sequenza dalla porta USB del computer e la legge dal monitor seriale. Gli stepper richiedono 12v per funzionare, hanno bisogno di un'alimentazione. Richiede due sensori magnetici per funzionare bene. Sono sotto i supporti motore, uno per ogni sezione. Quando si collegano i motori passo-passo ai driver A4988 e ai pin Arduino UNO, prestare attenzione alla direzione.

I comandi di sequenza sono:

a = stepper 1 ruota di 90°

b = stepper 1 ruota per -90°

c = stepper 2 ruota di 90°

d = stepper 2 ruota per -90°

e = stepper 3 ruota di 90°

f = stepper 3 ruota per -90°

g = stepper 4 ruota di 90°

h = stepper 4 ruota per -90°

i = stepper 5 stepper aperti 1 e 3

j = stepper 5 chiudi stepper 1 e 3

k = stepper 6 stepper aperti 2 e 4

l = stepper 6 chiudi stepper 2 e 4

m = gli stepper 1 e 3 ruotano insieme di 90° nello stesso modo

n = gli stepper 1 e 3 ruotano insieme a -90° nello stesso modo

o = gli stepper 2 e 4 ruotano insieme di 90° nello stesso modo

p = gli stepper 2 e 4 ruotano insieme a -90° nello stesso modo

Fase 12: ARS: Premi

ARS Arduino Rubik Solver ha vinto il 1° premio ai Giochi Olimpici Italiani di Problem Solving nel 2018.

ARS Arduino Rubik Solver ha vinto un Maker of Merit alla Maker Faire Rome nel 2017.

Grazie mille ai miei studenti Paolo Grosso e Alberto Vignolo che con tenacia hanno realizzato questo progetto, a Mihai Canea e Giorgio Spinoni che hanno migliorato il software, a Josef Costamagna che ha avviato una versione web in arrivo, ad Alberto Bertola e Edgard Kazimirowicz che hanno perfezionato la meccanica.

Passaggio 13: Risolutore ARS Arduino Rubik: passaggi successivi

Prossimo passo: controllare ARS da qualsiasi parte del mondo, in modo che tutti possano giocarci.

Dobbiamo migliorare il riconoscimento dei colori mentre il server web è in movimento, come puoi vedere nel video.

Rimani sintonizzato!