RUBIK-Bot: 11 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58

Este vídeo muestra um resumo de que se basa em sí o projeto de Laboratorio Mecatrónico y los pasos necesarios para poder realizarlo de manera exitosa.

Etapa 1: Compra De Materiales Esenciales Para El Proyecto

Os elementos más importantes del projeto que se deve comprar filho:

- Seis motores a pasos

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

- Um servomotor (para poder girar um lado do mecanismo para cerrar uma vez que se colocar o cubo)

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

Antes de trabalhar no desenho CAD, é importante contar com as medidas do cubo e o resto dos componentes para descobrir as partes e fabricar de aço para esto. Utilizar equipo de medicação que tenga una buena precisión, como un vernier.

Etapa 3: Diseño CAD De Las Piezas a Fabricar

1. Elige um software CAD com o que te sientas cómodo (não utiliza SolidWorks).

2. Considera as técnicas de fabricação que puedes utilizar antes de diseñar tus piezas (en nuestro caso, utilizar uma cortadora láser e uma dobladora CNC para fabricar las piezas principais del prototipo, por lo que utiliza a função de Sheet Metal de SolidWorks para diseñar muchas piezas).

3. Las piezas más importantes um filho diseñar:

- Cuatro bases para contener 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 componentes

4. Uma vez que todas as pizza foram separadas, juntarlas todas em um conjunto para asegurar que sus medidas sean corretas

Etapa 4: Fabricación De Las Piezas

1. Tener definidos os modelos CAD.2. Para gerar a cara nova do cubo emplear um modelo de fresado donde se redondeanas as esquinas da matéria prima e com um cortador realizar a abertura do cople que gerará posteriormente. Verifique se la nueva tapa pueda entrar no cubo rubik sin problemas. Este protótipo se utiliza o fresado para criar blocos de casi cuadrados do mismo tamaño que as caras centrais, e se realiza um rasurado también utilizando freidora.

3. Para a criação das colunas que mantém o motor se utiliza o processo de torneado. Primero se comenzó por tornear a parte inferior do povo para dejarla do doble do diámetro da flecha do motor, seguido de esto, a parte superior do povo se metió a la freidora para gerar uma espécie de T. Finalmente se hace uma perforación del diámetro de la flecha y una perforación perpendicular a esta para el opresor.

Etapa 5: Fabricar Torres Para Sostener Motores

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

Etapa 6: Fabricar Base Para Sostener El Mecanismo

Etapa 7: Hacer Pruebas Mecánicas Antes De Montar

Para garantir que o tamanho e função de las piezas fabricadas sean los correctos, hacer un montaje de las piezas

Etapa 8: Montar Sistema Mecánico

Para poder montar o sistema mecânico se usaron tornillos M3 a 10 mm entre a placa metálica e o motor a pasos.

O servomotor também tem um tornillo que en su eje que vai unir a placa com el y tiene como ayuda una rueda loca en el mecanismo que permite abrir y cerrar la puerta.

Etapa 9: Diseño De Sistema Electrónico

Los principais componentes que são necessários para este projeto:

- Arduino MEGA

- Escudo RAMPS 1.4

- Placa perforada pequeña

- Seis drivers de motores a pasos

-Fuente de alimentación a 12 Volts CD

1.-Para esta parte do desenho primeiro o diagrama eléctrico en Eagle e posteriormente se buscar a forma de adaptar este diagrama a um escudo e adaptar uma das entradas a uma placa perforada.

2.-Se verifico con continuidad all las conexiones between los pines y los motores así como con la fuente de alimentación y se realizaron pruebas eléctricas de los componentes.

3.-Si las conexiones fueron realizado corretamente se colocara la fuente de alimentación dentro de la placa que tem o robô como se ve en la ultima imagen

Etapa 10: Programação

Para esta etapa, clique em um algoritmo de matlab no próximo link

la.mathworks.com/matlabcentral/fileexchang…

Por medio de este algoritmo se encuentran las rutas para resolver o cubo por medio de comandos que o usuario mete como inputs al programa y el genero el algoritmo de resolución. Este hace uma interface de comunicação entre Matlab e Arduino para realizar o controle de comunicação adecuado.

É importante que se identifique ao medidor a informação na interface de Matlab as caras que estão considerando como FRENTE, TRASEIRO, DIREITA, ESQUERDA, PARA CIMA e PARA BAIXO, pues de esto depende se se manda corretamente a informação para Arduino, para hacer los giros de los 6 motores, uno por cara.

O programación en Arduino se basa en primero reportar los pines del Arduino a los que están conectado el STEP, DIRECTION y ENABLE de cada uno de los motores.

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

Com a correta segurança desplegada por MATLAB e integrada em Arduino, o cubo Rubik debe solucionarse em menos de 5 segundos, se não importar a complejidad de la solução.

Etapa 11: Ensamblaje Final Y Pruebas

Si todos los pasos anteriores fueron realizados corretamente se tendrá un prototipo final que lucirá de la siguiente manera y que debe de funcionar de la mejor manera possivel, resolvendo el cubo Rubik en tiempo record.