毕业设计，步进电机解魔方机器人

这周没什么好写的，设备驱动入门中，但还是想写点东西，能坚持每周写一篇的话还是写吧

想想毕业快半年了，把毕设简单写一下吧，短时间内估计也不会去折腾这些玩意了

没搞懂怎么插入视频，直接放地址吧 

http://v.youku.com/v_show/id_XMTU4NjYxNjA1Ng

 

方案

方案上最开始想用舵机+机械爪，但后来觉得好麻烦，加工也贵，而且网上也有好多版本的了，大同小异。

后来看号称世界最快的，是步进电机，直接插入魔方中，就是这个

http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ1NTAzOTIw

想想可以参考，而且实现也简单，目前DIY的似乎还没看到这么做的，于是就定为步进电机方案（其实就是懒==）

 

机械

机械上，需要的就是一个支架，用于固定步进电机，以及步进电机与魔方的连接件

支架，支架其实怎么搞都好，只要能固定，固定直接就是热熔胶，简单粗暴。最开始用个盒子，后来试了下纸杯，最后的版本才想搞个书立好看些，也好调整位置以及安装

连接件，参考的那个老外的版本，是在魔方上有洞，然后爪子插进去卡住，具体去看视频。感觉太麻烦，干脆去掉中间的外壳，用来固定吧，于是去掉中间的外壳，量了下尺寸，画个零件，直接3D打印，成本几块钱一个吧，还行。一端直接插入魔方，另一端留出孔插步进电机轴，也是够简单粗暴的。精度方面倒也还好。

 

电路

淘宝一个开关电源，供电用。

主控用STM32F407，主要原因是熟悉，够用。其实用F103应该也够了

步进电机驱动就直接买的A4988，用起来也简单，然后就是接线了，好多线

这里还有个小问题，驱动的时候，用电压控制A4988的力矩，但只有两路DA，后来就想到用PWM+二阶滤波，效果还行

然后串口跟电脑通信，可以直接接个TTL，也可以加一对蓝牙弄成无线的，我是加了蓝牙，调试的时候电脑好放些，不受串口线限制。

 

软件

软件分上下位机

下位机

STM32就是跑个小操作系统，用的freertos，然后接收上位机的控制指令，解析后，驱动步进电机执行动作

所以首先是调试好单个步进电机的驱动，这个比较重要

然后从串口解析指令调用驱动即可

不用操作系统也行，但既然有，为什么不用呢，又不需要自己移植

上位机

上位机，比较麻烦的是魔方算法，还好也有不少开源的，参考一下弄个层先法，C#其实做上位机挺不错，入门轻松

大概是，鼠标填色，计算解法，串口发出去就行了

但有个问题是层先法太挫了，还好，有牛逼的软件，CubeExplorer，二阶段算法，溜得不行，基本上十几步就能搞定。

还提供了网络接口，于是在上位机中加上网络调用CubeExplorer功能

演示视频的那个解法就是上位机调用CubeExplorer跑出来，再发送给下位机执行的，所以看起来就是无法理解，转来转去怎么就还原了

一个比较大的缺点是没有做视觉，手工鼠标填色确实费事。一是没时间，二是没经验，三是没必要，毕竟只是个毕设，就这个样子都是白天实习，晚上在宾馆一点点弄，才搞出来的

 

 

本文链接http://www.cnblogs.com/zqb-all/p/6160481.html