本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四軸對(duì)稱式解魔方機(jī)器人。

背景技術(shù)：

魔方在發(fā)明不久便風(fēng)靡全球，時(shí)至今日已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)廣為流傳的手部極限運(yùn)動(dòng)。最近幾年開始出現(xiàn)了五花八門的解魔方的機(jī)器人，吸引了很多人的目光，但是科技館展示的的機(jī)器人成本高，而私人玩家在復(fù)原魔方時(shí)只是單純的通過藍(lán)牙或wifi驅(qū)動(dòng)電機(jī)，運(yùn)行起來不夠穩(wěn)定，效果不太理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，具有良好的穩(wěn)定性和可操作性的四軸對(duì)稱式解魔方機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種四軸對(duì)稱式解魔方機(jī)器人，其特征在于：包括控制電路、底板和設(shè)置于底板上的執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括顏色傳感器、第一舵機(jī)、連接桿、第二舵機(jī)、機(jī)械手臂、第一導(dǎo)軌、和木塊，所述木塊設(shè)置于底板上表面的中心位置，所述木塊上表面固定設(shè)置有第二導(dǎo)軌，第二導(dǎo)軌上設(shè)置有與其配合連接的第二滑塊，所述顏色傳感器固定設(shè)置于第二滑塊上表面，所述第二導(dǎo)軌長度方向上一端的一側(cè)的底板上固定設(shè)置有第三舵機(jī)，另一端的相對(duì)一側(cè)的底板上固定設(shè)置有第三舵機(jī)，所述第三舵機(jī)的舵機(jī)軸上設(shè)置有纏繞牽引線的線盤，所述第二導(dǎo)軌長度方向上的兩端設(shè)置有垂直其上表面的牽引線變向桿，所述牽引線一端與第二滑塊相連接，另一端繞過牽引線變相桿變向后纏繞在線盤上，所述第一導(dǎo)軌相互對(duì)稱的設(shè)置于木塊的四邊，所述第一導(dǎo)軌上設(shè)置有與其配合連接的第一滑塊，所述第一滑塊上表面固定設(shè)置有第二舵機(jī)，所述每個(gè)第二舵機(jī)的相對(duì)內(nèi)側(cè)通過舵機(jī)軸與用于加持魔方的機(jī)械手臂配合連接，所述第二舵機(jī)的另一側(cè)設(shè)置有垂直于其表面的連接桿，所述連接桿的末端側(cè)表面設(shè)置有連接塊，所述連接塊側(cè)表面與固定設(shè)置于底板的第一舵機(jī)的舵機(jī)軸配合連接，所述控制電路包括電源、單片機(jī)和舵機(jī)控制器，所述電源通過線路分別與單片機(jī)、舵機(jī)控制器、顏色傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)和第三舵機(jī)相連接，所述單片機(jī)通過線路分別與顏色傳感器和舵機(jī)控制器相連接，所述舵機(jī)控制器通過線路與第一舵機(jī)、第二舵機(jī)和第三舵機(jī)相連接。

優(yōu)選的，所述舵機(jī)控制器為PCA9685控制器。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低廉，運(yùn)行穩(wěn)定，可玩性高，可以將任意打亂后的魔方復(fù)原，并能將機(jī)器人解魔方的整個(gè)過程呈現(xiàn)給玩家。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖面說明：1、底板，2、顏色傳感器，3、第一舵機(jī)，4、連接桿，5、第二舵機(jī)、6、機(jī)械手臂，7第一導(dǎo)軌，8、木塊，9、第三舵機(jī)，10、第一滑塊，11、魔方，12、第二滑塊，13、連接塊，14、第二導(dǎo)軌、15牽引線變向桿，16、牽引線，17、線盤。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，一種四軸對(duì)稱式解魔方機(jī)器人，包括控制電路、底板1和設(shè)置于底板上的執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元包括顏色傳感器2、第一舵機(jī)3、連接桿4、第二舵機(jī)5、機(jī)械手臂6、第一導(dǎo)軌7和木塊8，所述木塊設(shè)置于底板上表面的中心位置，所述木塊上表面固定設(shè)置有第二導(dǎo)軌14，第二導(dǎo)軌上設(shè)置有與其配合連接的第二滑塊12，所述顏色傳感器固定設(shè)置于第二滑塊上表面，所述第二導(dǎo)軌長度方向上一端的一側(cè)的底板上固定設(shè)置有第三舵機(jī)9，另一端的相對(duì)一側(cè)的底板上固定設(shè)置有第三舵機(jī)，所述第三舵機(jī)的舵機(jī)軸上設(shè)置有纏繞牽引線的線盤17，所述第二導(dǎo)軌長度方向上的兩端設(shè)置有垂直其上表面的牽引線變向桿15，所述牽引線16一端與第二滑塊相連接，另一端繞過牽引線變相桿變向后纏繞在線盤上，所述第一導(dǎo)軌相互對(duì)稱的設(shè)置于木塊的四邊，所述第一導(dǎo)軌上設(shè)置有與其配合連接的第一滑塊10，所述第一滑塊上表面固定設(shè)置有第二舵機(jī)，所述每個(gè)第二舵機(jī)的相對(duì)內(nèi)側(cè)通過舵機(jī)軸與用于加持魔方11的機(jī)械手臂配合連接，所述第二舵機(jī)的另一側(cè)設(shè)置有垂直于其表面的連接桿，所述連接桿的末端側(cè)表面設(shè)置有連接塊13，所述連接塊側(cè)表面與固定設(shè)置于底板的第一舵機(jī)的舵機(jī)軸配合連接，所述控制電路包括電源、單片機(jī)和舵機(jī)控制器，所述電源通過線路分別與單片機(jī)、舵機(jī)控制器、顏色傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)和第三舵機(jī)相連接，所述單片機(jī)通過線路分別與顏色傳感器和舵機(jī)控制器相連接，所述舵機(jī)控制器通過線路與第一舵機(jī)、第二舵機(jī)和第三舵機(jī)相連接；所述舵機(jī)控制器為PCA9685控制器。

本發(fā)明的工作原理：將打亂的魔方放置于機(jī)械手臂中，通過舵機(jī)控制器的控制第一舵機(jī)帶動(dòng)連接桿，使第二舵機(jī)通過滑塊在第一導(dǎo)軌上滑動(dòng)，同時(shí)舵機(jī)控制器控制第二舵機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手臂轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)械手臂的縮進(jìn)和旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)魔方，第三舵機(jī)通過線盤拉動(dòng)牽引線帶動(dòng)第二滑塊，第二滑塊帶動(dòng)顏色傳感器滑動(dòng)，使顏色傳感器采集魔方各個(gè)面每一排的初始顏色的狀態(tài)，顏色傳感器將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸給單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由魔方謎題算法通過解耦算出開解魔方的執(zhí)行步驟，而后傳給PCA9685控制器，然后通過PCA9685根據(jù)執(zhí)行步驟使控制第一舵機(jī)通過連接桿拉動(dòng)第二舵機(jī)的縮進(jìn)，第二舵機(jī)控制機(jī)械手臂的旋轉(zhuǎn)，來實(shí)現(xiàn)解魔方。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理，主要特征和優(yōu)點(diǎn)，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。