This is an old revision of the document!
Rubik Cube Solver
Introducere
Proiectul constă într-un robot capabil să recunoască culorile fețelor unui Cub Rubik și să le reasambleze în ordinea corectă. Acesta funcționează ca o punte între lumea digitală și cea fizică, primind instrucțiuni și transformându-le în mișcări reale pentru a rezolva cubul.
Scopul principal este realizarea unui sistem interactiv care să poată demonstra vizual etapele de rezolvare ale cubului. Nu este doar o mașinărie care face totul singură, ci un dispozitiv care permite utilizatorului să urmărească și să controleze întreg procesul, pas cu pas.
Totul a plecat de la dorința de a vedea cum concepte precum inteligența artificială pot fi aplicate într-un obiect tangibil. Am pornit de la ideea unui robot care să poată comunica cu noi: el ne spune ce vede pe cub, iar noi îi putem spune ce mișcări să facă, evitând astfel o funcționare rigidă și complet automată.
Pentru mine, utilitatea este practică: învăț să stăpânesc interacțiunea dintre senzori și partea mecanică într-un mod fluid. Pentru ceilalți, robotul are un rol strict didactic. Este mult mai simplu să înveți să rezolvi cubul urmărind o demonstrație fizică, executată în timp real, decât încercând să descifrezi scheme abstracte dintr-o carte sau de pe internet.
Descriere generală
PC (Interfața de control): Reprezintă nivelul superior de decizie. Acesta rulează scripturile de rezolvare, calculează soluția optimă pe baza datelor primite de la senzori și transmite șirul de mișcări către microcontroler.
ATmega328P (Microcontrolerul): Este unitatea centrală care realizează managementul datelor. Acesta „traduce” comenzile de la PC în semnale electrice pentru motoare și centralizează informațiile citite de la sistemul de senzori.
Senzori C (Senzorii de culoare): Șase unități de citire dispuse astfel încât să identifice culorile fiecărei fețe a cubului. Aceștia transformă lumina reflectată de fețele cubului în date digitale.
Modulul I2C: Acționează ca un multiplicator de porturi. Deoarece senzorii sunt numeroși, acest modul permite conectarea tuturor la microcontroler folosind doar doi pini de date, eficientizând cablajul.
CNC Shield: Plăci de extensie care facilitează conectarea și controlul driverelor. Acestea organizează pinii de control pentru direcție și pași, permițând gestionarea celor 6 motoare necesare proiectului.
Drivere: Module de putere care primesc semnale de joasă tensiune de la microcontroler și livrează curentul necesar motoarelor pentru a efectua mișcarea fizică.
Motoare (Stepper motors): Actuatori de precizie care rotesc fețele cubului. Am ales motoare pas cu pas pentru a avea un control exact asupra unghiului de rotație (90 sau 180 de grade).
Sursa de tensiune: Unitatea care furnizează energia brută necesară întregului ansamblu, asigurând independența electrică a robotului.
Distribuitor de putere: Un nod central care împarte energia de la sursă către componentele de forță (motoare) și cele de control.
Regulator de tensiune: Coboară și stabilizează tensiunea de la sursă la nivelul necesar pentru componentele logice sensibile (microcontroler și senzori), prevenind arderea acestora.
Cooler: Sistem de răcire activ care previne supraîncălzirea driverelor și a regulatoarelor în timpul funcționării prelungite a robotului.
Hardware Design
- listă de piese
- scheme electrice (se pot lua şi de pe Internet şi din datasheet-uri, e.g. http://www.captain.at/electronic-atmega16-mmc-schematic.png)
- diagrame de semnal
- rezultatele simulării
Software Design
- mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
- librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
- algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
- (etapa 3) surse şi funcţii implementate
Rezultate Obţinute
Concluzii
Download
.
Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul :pm:prj20??:c? sau :pm:prj20??:c?:nume_student (dacă este cazul). Exemplu: Dumitru Alin, 331CC → :pm:prj2009:cc:dumitru_alin.
Jurnal
Bibliografie/Resurse
