从零开始制作魔方机器人(五)真机调试

安装电路板,所有线连接,整机效果如下 1.调整三个魔方爪子与魔方的距离后固定到电机轴上,测试小磁铁的极向和跟霍尔传感器的距离后将磁铁固定。 2.修改代码将三个魔方爪子调平。 // 根据实际测试结果调整电机初始角度 #define STEPPER0_OFFSET 100 #define STEPPER1_OFFSET 110 #define STEPPER2_OFFSET 375 3.按SW2键复位单片机,安装魔方,注意魔方中间色块方向,红色向上,蓝色向内。 4.短按SW3按钮是演示模式,会反复打乱魔方再还原,短按SW4是5秒还原魔方,长按SW4是慢慢还原魔方,适合拿来测试。按钮功能跟作者视频里不一样,代码里把按钮功能修改过了。 5.按源代码编译运行,2号电机旋转会有进三步退两步的抖动的问题,我是修改代码解决的,暂时没有遇到“步骤1:旋转臂接触魔方,接触之前应当减速,否则接触后受力突变,会丢步”的情况。 // 步骤1:旋转臂接触魔方,接触之前应当减速,否则接触后受力突变,

从零开始制作魔方机器人(四)编译、刷写固件

1. 安装Ubuntu系统 为了尽量接近开源作者的开发环境少踩坑,我专门装了Ubuntu系统,找了一块不用的硬盘替换到了我的ThinkPad上,用完还可以把硬盘换回来以还原win系统,这个Ubuntu系统盘还能留着备用(Thinkpad拆装硬盘还是很方便的)。 USB转TTL连接电脑后会自动安装CH340驱动,如果不能正常驱动,可能是因为驱动占用导致的,执行 sudo apt remove brltty 命令,重新插拔一次即可,问题参考: https://blog.51cto.com/u_15473553/5437058 https://blog.csdn.net/weixin_41536025/article/details/100115105 设备名称可能不一样,在我的Ubuntu系统里,debug USB接口设备名是 /dev/ttyACM0,USB转ttl串口设备名是 /dev/ttyUSB0 后边可能会用到的应用先安装了: sudo apt install vim sudo

从零开始制作魔方机器人(三)控制板焊接

贴片元件我是用中温锡浆和热风枪焊接的,PCB焊点涂抹适量锡浆,贴片元件摆到对应位置,热风枪调到400度吹PCB背面,直到锡浆全部融化,元件位置不正拿镊子摆正,虚焊的引脚拿电烙铁补锡。 焊接没问题即可通电测试,需要12V~20V电压和不小于2A电流供电。将电源接入USB1(POWER)口,三个指示灯会微亮,因为还没有烧录程序。用万用表测量霍尔传感器的对地电压应该为5V,U12的对地电压为3.3V,没有问题基本就成功了。 电路板贴片这个过程是最让人心焦的,出现问题完全没思路解决,电路图又不能完全看懂,只能一点一点去学习电路图知识,一点一点琢磨,反复焊接。还有很多时间是用来等快递,那么多元件难免会错买或漏买。控制板所用元件(不全)如下 下面总结了一些我在实操过程中遇到的一些坑: 1.注意元件U1、U5、U6、U7、U8、U9中间是接地引脚,同时起散热作用,别漏焊了。 2.U1芯片焊接应该是这个电路板焊接里最费劲的,新手可参照视频: https://www.bilibili.com/video/BV1Bj411H7EH/ 3.

从零开始制作魔方机器人(二)机械组装部分

魔方机器人的主体架构是3D打印的,材料为Abs,我是从闲鱼平台上找人打印的,费用八十多元。机械部分所用散件如下 1.安装滚花螺母。将滚花螺母放到对应孔处,用电烙铁加热滚花螺母烫化Abs材料以压入孔中,趁热用镊子后端压平,等Abs材料硬化后用锉刀打磨平整。 2.用M3x8螺丝连接法兰联轴器和爪子模型,用水口钳剪掉多余部分(多余部分是3D打印支撑部分),用锉刀打磨四个脚到能够插入魔方并夹住,用502加固(四个脚很脆弱,一不小心就会掉)。 3.用M3x8螺丝把方形锅磁安装到电机架上(注:可先安装电机,锅磁可能会挡着装电机的螺丝)。 4.贴泡胶(起减震、静音作用),安装步进电机,用M3x8螺丝固定,注意电机线路接口与底座缺口同向。 5.将两边的电机插入大底座中,测试是否可以流畅滑动。 6.用502胶把M3垫片,贴到两个电机槽前端内侧的凹槽中。 7.用M3x6螺丝连接法兰联轴器和大爪子模型。 8.棘轮部件2(T型)安装两段0.6mm的软导线(起减震、静音作用),然后截取一段2mm粗、1.5cm长的铁丝当作连接轴,将棘轮部

从零开始制作魔方机器人(一)背景

公众号里看到一片文章 《基于树莓派RP2040的解魔方机器人,7秒还原三阶魔方》,心血来潮准备从零开始仿制一台魔方机器人,正好借这个机会学习下硬件相关的知识。 对新手来说,这个项目的电路设计还是比较复杂的,于是我先找了一个相对简单的开源项目实操了一下,《触摸无极调光雪花灯(陶瓷灯丝)》 ,这个比较顺利,用了一个晚上时间,一次性制作完成,于是信心大增,感觉自己行了。 可是在魔方机器人项目实操过程中,让我多次感受到了绝望!这个项目是业余时间做的,持续了足足两个多月,很多非常初级的问题定位好几天无果。另外准备散件也是一个费心的事,光在某宝上找这些散件就用了两整天时间,有些件还在用的时候发现是错的,还有一些工具也是临时置办的。 本文着重点在制作过程中遇到的一些问题,整个制作过程写的并不详细,详细制作过程可参照开源作者分享的资料和视频。