魔方机器人

解魔方机器人尺寸为480mm*480mm*480mm,重量低于20千克,符合相关要求。

(1)整体逻辑。首先上位机发出拍照指令:两个摄像头提取图片,接着上位机发送指令给下位机,下位机控制魔方旋转拍摄其余两面,之后视觉系统处理图片,算法模块解出机械步骤,传给下位机,最后下位机控制电机旋转与继电器的断以控制手臂的转动与手指的张合,复原魔方。

(2)视觉处理。采用漫射中强光补光策略。减少外界光的干扰,在增大亮度的同时减少局部光斑,提高识别准确性。

(3)算法与控制。上位机算法:采用通 信协议调用Cube Explore算法。平均步骤20步,平均时间约15s。最后通过串口通信发给下位机。下位机控制:下位机选用STM32f407单片机对串口接收回数据进行解析,然后控制电机和继电器。

(4)机械结构。机械整体结构采用两臂四自由度,每个手臂中平行气提供开合自由度,电机提供旋转自由度。开合结连接方式为:气缸一调压阀→气滑环→平行气爪平行气爪控制手指开合,电机控制手臂旋转。整体框架采用20×20铝型材,保证结构