一种智能解魔方机器人的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及一种娱乐机器人，尤其是一种智能解魔方人。
【背景技术】
[0002]魔方已经风靡全球数十年，在解魔方机器人出现以前只能依靠人工来解魔方。最近几年开始出现解魔方机器人，很快吸引了大众的目光，其中主要包括科学界、纯粹的玩家以及对科学有浓厚兴趣的儿童。然而科技馆展示机器人采用的是工业流水作业的方式，机器人展示方式缺乏娱乐性，且生产成本过高。
【实用新型内容】
[0003]针对上述存在的问题，本实用新型设计了一种灵活、开放的智能解魔方机器人，包括机器人本体和遥控器，所述机器人本体包括控制装置、驱动电机、电池、摄像头、手臂摆动机构和魔方仓。可以快速将打乱后的魔方复原，并将整个机器人解魔方的过程生动活泼的展示给观众，使观众在娱乐中学习理解机器人技术。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能解魔方机器人，包括机器人本体和遥控器，所述机器人本体包括控制装置、驱动电机、电池、摄像头、手臂摆动机构和魔方仓。
[0004]其中，所述控制装置为由基于Linux操作系统的ARM9处理器OOMHz构成的最小系统；
[0005]所述驱动电机由型号DRV8843驱动芯片及外围电路构成；
[0006]进一步地，所述驱动电机分别与所述手臂摆动机构和魔方仓相连；所述控制装置分别与所述摄像头和所述驱动电机相连；所述控制装置根据摄像头拍摄到的情况控制所述手臂摆动机构和魔方仓工作；所述电池分别与所述驱动电机、摄像头和控制装置相连为所述驱动电机、摄像头和控制装置供电。
[0007]所述魔方仓可带动魔方水平旋转；所述手臂摆动机构可带动魔方竖直翻转；
[0008]作为优选，所述遥控器与所述智能解魔方机器人进行无线通信以控制机器人工作。
[0009]进一步地，所述智能解魔方机器人可以通过蓝牙或者WiFi的通信方式与所述遥控器进行无线通信。
[0010]工作原理:基于ARM的智能解魔方机器人，它涉及魔方视觉跟踪、魔方数据采集、魔方谜题算法、机械手控制系统以及魔方机器人3D旋转系统。首先依靠视觉系统采集图像，由ARM控制器进行处理，然后由魔方谜题算法通过解耦算出开解步骤，最后通过机械手臂机构完成开解魔方的步骤。
[0011]下面重点介绍机械手臂是如何配合完成解魔方的:
[0012]魔方由六个面组陈，在采集魔方颜色的时候摄像头固定在同一位置，只能采集一个面的颜色，通过魔方仓的水平旋转和机械手臂将魔方在竖直方向翻转把魔方每个面都转动到摄像头对应位置，完成图像采集。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种智能解魔方机器人，较大程度上改进了现有的魔方机器人，并可应用于机器人控制的诸多领域。嵌入式系统在模仿机器人控制技术中的应用，不仅可以使得机器人向小型化、微型化方向发展，而且开创性的改变了现在解魔方机器人的控制结构和功能，提高了机器人控制的灵活性、开放性和实用性，使人们在娱乐中学习理解机器人技术。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是本实用新型实施例智能解魔方机器人的方框示意图。
[0016]图2是本实用新型实施例智能解魔方机器人通信系统的方框示意图。
[0017]图3是本实用新型实施例智能解魔方机器人主视图。
[0018]图中:1、机器人本体，2、遥控器，11、控制装置，12、驱动电机，13、电池，14、摄像头，
15、手臂摆动机构，16、魔方仓。
【具体实施方式】
[0019]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0020]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0021]下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的一种智能扫地机器人。如图1-3所示，一种智能解魔方机器人，包括机器人本体I和遥控器2，所述机器人本体I包括控制装置11、驱动电机12、电池13、摄像头14、手臂摆动机构15和魔方仓16。
[0022]其中，所述控制装置11为由基于Linux操作系统的ARM9处理器OOMHz构成的最小系统。
[0023]所述驱动电机12由型号DRV8843驱动芯片及外围电路构成。
[0024]进一步地，所述驱动电机12分别与所述手臂摆动机构15和魔方仓16相连；所述控制装置11分别与所述摄像头14和所述驱动电机12相连；所述控制装置11根据摄像头14拍摄到的情况控制所述手臂摆动机构15和魔方仓16工作；所述电池13分别与所述驱动电机12、摄像头14和控制装置11相连为所述驱动电机12、摄像头14和控制装置11供电。
[0025]所述魔方仓16可带动魔方水平旋转；所述手臂摆动机构15可带动魔方竖直翻转；
[0026]作为优选，所述遥控器2与所述智能解魔方机器人进行无线通信以控制机器人工作。
[0027]进一步地，所述智能解魔方机器人可以通过蓝牙或者WiFi的通信方式与所述遥控器2进行无线通信。
[0028]工作原理:基于ARM的智能解魔方机器人，它涉及魔方视觉跟踪、魔方数据采集、魔方谜题算法、机械手控制系统以及魔方机器人3D旋转系统。首先依靠视觉系统采集图像，由ARM控制器进行处理，然后由魔方谜题算法通过解耦算出开解步骤，最后通过机械手臂机构完成开解魔方的步骤。
[0029]下面重点介绍机械手臂是如何配合完成解魔方的:
[0030]魔方由六个面组陈，在采集魔方颜色的时候摄像头固定在同一位置，只能采集一个面的颜色，通过魔方仓的水平旋转和机械手臂将魔方在竖直方向翻转把魔方每个面都转动到摄像头对应位置，完成图像采集。
【主权项】
1.一种智能解魔方机器人，其特征是:一种智能解魔方机器人，包括机器人本体和遥控器，所述机器人本体包括控制装置、驱动电机、电池、摄像头、手臂摆动机构和魔方仓；其中，所述控制装置为由基于Linux操作系统的ARM9处理器OOMHz构成的最小系统；所述驱动电机由型号DRV8843驱动芯片及外围电路构成。2.根据权利要求1所述的一种智能解魔方机器人，其特征是:所述驱动电机分别与所述手臂摆动机构和魔方仓相连；所述控制装置分别与所述摄像头和所述驱动电机相连；所述控制装置根据摄像头拍摄到的情况控制所述手臂摆动机构和魔方仓工作；所述电池分别与所述驱动电机、摄像头和控制装置相连为所述驱动电机、摄像头和控制装置供电。3.根据权利要求1所述的一种智能解魔方机器人，其特征是:所述魔方仓可带动魔方水平旋转；所述手臂摆动机构可带动魔方竖直翻转；所述遥控器与所述智能解魔方机器人进行无线通信以控制机器人工作；所述智能解魔方机器人可以通过蓝牙或者WiFi的通信方式与所述遥控器进行无线通信。4.根据权利要求1所述的一种智能扫地机器人，其特征是:所述魔方由六个面组成，在采集魔方颜色的时候摄像头固定在同一位置，只能采集一个面的颜色，通过魔方仓的水平旋转和机械手臂将魔方在竖直方向翻转把魔方每个面都转动到摄像头对应位置，完成图像米集。
【专利摘要】本实用新型设计了一种灵活、开放的智能解魔方机器人，包括机器人本体和遥控器，所述机器人本体包括控制装置、驱动电机、电池、摄像头、手臂摆动机构和魔方仓。可以快速将打乱后的魔方复原，并将整个机器人解魔方的过程生动活泼的展示给观众，较大程度上改进了现有的魔方机器人，并可应用于机器人控制的诸多领域。嵌入式系统在模仿机器人控制技术中的应用，不仅可以使得机器人向小型化、微型化方向发展，而且开创性的改变了现在解魔方机器人的控制结构和功能，提高了机器人控制的灵活性、开放性和实用性，使人们在娱乐中学习理解机器人技术。
【IPC分类】B25J11/00, B25J13/08
【公开号】CN204893960
【申请号】CN201520560238
【发明人】刘婷, 吴炘翌
【申请人】嘉兴市莱沃机器人科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月29日