一種智能解魔方機器人的制作方法
【專利說明】
所屬技術領域
[0001]本實用新型涉及一種娛樂機器人，尤其是一種智能解魔方人。
【背景技術】
[0002]魔方已經(jīng)風靡全球數(shù)十年，在解魔方機器人出現(xiàn)以前只能依靠人工來解魔方。最近幾年開始出現(xiàn)解魔方機器人，很快吸引了大眾的目光，其中主要包括科學界、純粹的玩家以及對科學有濃厚興趣的兒童。然而科技館展示機器人采用的是工業(yè)流水作業(yè)的方式，機器人展示方式缺乏娛樂性，且生產(chǎn)成本過高。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述存在的問題，本實用新型設計了一種靈活、開放的智能解魔方機器人，包括機器人本體和遙控器，所述機器人本體包括控制裝置、驅動電機、電池、攝像頭、手臂擺動機構和魔方倉?？梢钥焖賹⒋騺y后的魔方復原，并將整個機器人解魔方的過程生動活潑的展示給觀眾，使觀眾在娛樂中學習理解機器人技術。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種智能解魔方機器人，包括機器人本體和遙控器，所述機器人本體包括控制裝置、驅動電機、電池、攝像頭、手臂擺動機構和魔方倉。
[0004]其中，所述控制裝置為由基于Linux操作系統(tǒng)的ARM9處理器OOMHz構成的最小系統(tǒng)；
[0005]所述驅動電機由型號DRV8843驅動芯片及外圍電路構成；
[0006]進一步地，所述驅動電機分別與所述手臂擺動機構和魔方倉相連；所述控制裝置分別與所述攝像頭和所述驅動電機相連；所述控制裝置根據(jù)攝像頭拍攝到的情況控制所述手臂擺動機構和魔方倉工作；所述電池分別與所述驅動電機、攝像頭和控制裝置相連為所述驅動電機、攝像頭和控制裝置供電。
[0007]所述魔方倉可帶動魔方水平旋轉；所述手臂擺動機構可帶動魔方豎直翻轉；
[0008]作為優(yōu)選，所述遙控器與所述智能解魔方機器人進行無線通信以控制機器人工作。
[0009]進一步地，所述智能解魔方機器人可以通過藍牙或者WiFi的通信方式與所述遙控器進行無線通信。
[0010]工作原理:基于ARM的智能解魔方機器人，它涉及魔方視覺跟蹤、魔方數(shù)據(jù)采集、魔方謎題算法、機械手控制系統(tǒng)以及魔方機器人3D旋轉系統(tǒng)。首先依靠視覺系統(tǒng)采集圖像，由ARM控制器進行處理，然后由魔方謎題算法通過解耦算出開解步驟，最后通過機械手臂機構完成開解魔方的步驟。
[0011]下面重點介紹機械手臂是如何配合完成解魔方的:
[0012]魔方由六個面組陳，在采集魔方顏色的時候攝像頭固定在同一位置，只能采集一個面的顏色，通過魔方倉的水平旋轉和機械手臂將魔方在豎直方向翻轉把魔方每個面都轉動到攝像頭對應位置，完成圖像采集。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種智能解魔方機器人，較大程度上改進了現(xiàn)有的魔方機器人，并可應用于機器人控制的諸多領域。嵌入式系統(tǒng)在模仿機器人控制技術中的應用，不僅可以使得機器人向小型化、微型化方向發(fā)展，而且開創(chuàng)性的改變了現(xiàn)在解魔方機器人的控制結構和功能，提高了機器人控制的靈活性、開放性和實用性，使人們在娛樂中學習理解機器人技術。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型實施例智能解魔方機器人的方框示意圖。
[0016]圖2是本實用新型實施例智能解魔方機器人通信系統(tǒng)的方框示意圖。
[0017]圖3是本實用新型實施例智能解魔方機器人主視圖。
[0018]圖中:1、機器人本體，2、遙控器，11、控制裝置，12、驅動電機，13、電池，14、攝像頭，
15、手臂擺動機構，16、魔方倉。
【具體實施方式】
[0019]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0020]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，屬于“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語的具體含義。
[0021]下面參照附圖來描述根據(jù)本實用新型實施例提出的一種智能掃地機器人。如圖1-3所示，一種智能解魔方機器人，包括機器人本體I和遙控器2，所述機器人本體I包括控制裝置11、驅動電機12、電池13、攝像頭14、手臂擺動機構15和魔方倉16。
[0022]其中，所述控制裝置11為由基于Linux操作系統(tǒng)的ARM9處理器OOMHz構成的最小系統(tǒng)。
[0023]所述驅動電機12由型號DRV8843驅動芯片及外圍電路構成。
[0024]進一步地，所述驅動電機12分別與所述手臂擺動機構15和魔方倉16相連；所述控制裝置11分別與所述攝像頭14和所述驅動電機12相連；所述控制裝置11根據(jù)攝像頭14拍攝到的情況控制所述手臂擺動機構15和魔方倉16工作；所述電池13分別與所述驅動電機12、攝像頭14和控制裝置11相連為所述驅動電機12、攝像頭14和控制裝置11供電。
[0025]所述魔方倉16可帶動魔方水平旋轉；所述手臂擺動機構15可帶動魔方豎直翻轉；
[0026]作為優(yōu)選，所述遙控器2與所述智能解魔方機器人進行無線通信以控制機器人工作。
[0027]進一步地，所述智能解魔方機器人可以通過藍牙或者WiFi的通信方式與所述遙控器2進行無線通信。
[0028]工作原理:基于ARM的智能解魔方機器人，它涉及魔方視覺跟蹤、魔方數(shù)據(jù)采集、魔方謎題算法、機械手控制系統(tǒng)以及魔方機器人3D旋轉系統(tǒng)。首先依靠視覺系統(tǒng)采集圖像，由ARM控制器進行處理，然后由魔方謎題算法通過解耦算出開解步驟，最后通過機械手臂機構完成開解魔方的步驟。
[0029]下面重點介紹機械手臂是如何配合完成解魔方的:
[0030]魔方由六個面組陳，在采集魔方顏色的時候攝像頭固定在同一位置，只能采集一個面的顏色，通過魔方倉的水平旋轉和機械手臂將魔方在豎直方向翻轉把魔方每個面都轉動到攝像頭對應位置，完成圖像采集。
【主權項】
1.一種智能解魔方機器人，其特征是:一種智能解魔方機器人，包括機器人本體和遙控器，所述機器人本體包括控制裝置、驅動電機、電池、攝像頭、手臂擺動機構和魔方倉；其中，所述控制裝置為由基于Linux操作系統(tǒng)的ARM9處理器OOMHz構成的最小系統(tǒng)；所述驅動電機由型號DRV8843驅動芯片及外圍電路構成。2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能解魔方機器人，其特征是:所述驅動電機分別與所述手臂擺動機構和魔方倉相連；所述控制裝置分別與所述攝像頭和所述驅動電機相連；所述控制裝置根據(jù)攝像頭拍攝到的情況控制所述手臂擺動機構和魔方倉工作；所述電池分別與所述驅動電機、攝像頭和控制裝置相連為所述驅動電機、攝像頭和控制裝置供電。3.根據(jù)權利要求1所述的一種智能解魔方機器人，其特征是:所述魔方倉可帶動魔方水平旋轉；所述手臂擺動機構可帶動魔方豎直翻轉；所述遙控器與所述智能解魔方機器人進行無線通信以控制機器人工作；所述智能解魔方機器人可以通過藍牙或者WiFi的通信方式與所述遙控器進行無線通信。4.根據(jù)權利要求1所述的一種智能掃地機器人，其特征是:所述魔方由六個面組成，在采集魔方顏色的時候攝像頭固定在同一位置，只能采集一個面的顏色，通過魔方倉的水平旋轉和機械手臂將魔方在豎直方向翻轉把魔方每個面都轉動到攝像頭對應位置，完成圖像米集。
【專利摘要】本實用新型設計了一種靈活、開放的智能解魔方機器人，包括機器人本體和遙控器，所述機器人本體包括控制裝置、驅動電機、電池、攝像頭、手臂擺動機構和魔方倉。可以快速將打亂后的魔方復原，并將整個機器人解魔方的過程生動活潑的展示給觀眾，較大程度上改進了現(xiàn)有的魔方機器人，并可應用于機器人控制的諸多領域。嵌入式系統(tǒng)在模仿機器人控制技術中的應用，不僅可以使得機器人向小型化、微型化方向發(fā)展，而且開創(chuàng)性的改變了現(xiàn)在解魔方機器人的控制結構和功能，提高了機器人控制的靈活性、開放性和實用性，使人們在娛樂中學習理解機器人技術。
【IPC分類】B25J11/00, B25J13/08
【公開號】CN204893960
【申請?zhí)枴緾N201520560238
【發(fā)明人】劉婷, 吳炘翌
【申請人】嘉興市萊沃機器人科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月29日