分享一个之前做的解魔方机器[3D打印 C#][已开源]

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 12:16:53

本帖最后由 ly8008csko 于 2019-3-21 20:13 编辑

2018.5月制作的一个解魔方机器，5.1假期开始设计，5.16初步完成，期间熬了几个夜，分享才有乐趣。
主体结构采用ProE设计，光敏树脂3D打印，上位机软件使用C#编写，舵机型号futuba s3003。
参考了很多作品，最后采用了这种比较容易实现的方案，魔方复位过程耗时1分钟左右，还有很多改进空间，细节慢慢补充。

视频
https://v.qq.com/x/page/w0655lk7uy0.html

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 20:16:33

本帖最后由 ly8008csko 于 2019-3-22 01:55 编辑

开源：

1、3D打印源文件

2、上位机软件

3、核心零件说明

说明：

1、3D打印采用光敏树脂，已知bug：导轨和滑块之间的间隙有点大，有点晃动
2、上位机采用vs2010 C#2.0编写
3、摄像头可使用任意USB免驱摄像头，摄像头处理采用的开源插件AForge，程序会往D盘存储摄像头照片文件，如果没有D盘会报错
4、不同魔方尺寸不同，可能需要打磨下魔方夹子
5、魔方颜色识别用的最简单的方法，当光照不同时易发生误识别，需要调整颜色阈值，或者采用更高级算法
6、解魔方算法用的Kociemba，在这里投机取了个巧直接调用了现成的kcube.exe，97年的古董程序，说明和下载地址在这：
https://blog.csdn.net/zzzw0/article/details/78131765
7、整套成本可控制在1000以内（不含上位机电脑）
8、现有问题：存在一定冗余动作

ly8008csko · 发表于 2019-3-22 11:57:06

本帖最后由 ly8008csko 于 2019-3-23 10:47 编辑

jcrorxp 发表于 2019-3-21 15:17
厉害, 如果能移植到树莓派, 用python搞, 可以弄个来装逼

http://www.rcr3d.com/intro.html
这个全开源，就是树莓派做的，目前我觉得是开源中做的最好的了，虽然有点复杂不过非常酷炫，我都做完了才发现有点遗憾

1、硬件：PLA 3D打印，有点粗糙但是颜色丰富酷炫
http://www.rcr3d.com/hardware.html

2、软件：软件高级功能收费（可运行于PC和树莓派Windows 10 IoT）
http://www.rcr3d.com/software.html

woniu888 · 发表于 2019-3-21 12:28:07

优秀啊！！！！！！！

河图洛书 · 发表于 2019-3-21 12:51:44

楼主是否开元

闲鱼翻身 · 发表于 2019-3-21 12:54:12

厉害了，来源的话学习一下

shawn_bu · 发表于 2019-3-21 13:37:54

有意思，我也想做一个玩玩了

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 13:50:38

河图洛书发表于 2019-3-21 12:51
楼主是否开元

开源使人进步，我最近整理整理资料，太乱了而且太久不碰了

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 13:50:54

闲鱼翻身发表于 2019-3-21 12:54
厉害了，来源的话学习一下

开源使人进步，我最近整理整理资料

蛋定 · 发表于 2019-3-21 13:53:03

大神啊，开源吗

我是谁712 · 发表于 2019-3-21 14:05:17

弱弱的问一句， 3D打印花了多少钱？

电子DIY · 发表于 2019-3-21 14:06:52

有意思，可以玩一下

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 14:07:12

蛋定发表于 2019-3-21 13:53
大神啊，开源吗

可以开，我整理整理

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 14:09:36

我是谁712 发表于 2019-3-21 14:05
弱弱的问一句， 3D打印花了多少钱？

500多，用的经济型光敏树脂，大概0.7元/g，原始设计的结构还不够优化，浪费了一些材料

jackiezeng · 发表于 2019-3-21 14:11:11

厉害，厉害

hu9977 · 发表于 2019-3-21 14:13:01

楼主厉害，请问图片采集是通过电脑的usb摄像头吗，然后在上位机里面做图像的处理控制吗

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 14:14:36

本帖最后由 ly8008csko 于 2019-3-21 14:16 编辑

hu9977 发表于 2019-3-21 14:13
楼主厉害，请问图片采集是通过电脑的usb摄像头吗，然后在上位机里面做图像的处理控制吗 ...

是的，就是这样，用了一个开源摄像头插件AForge读取usb摄像头，很方便。
图像处理只用了最简单的方法识别颜色，有一定错误率

shawn_bu · 发表于 2019-3-21 14:24:36

本帖最后由 shawn_bu 于 2019-3-21 14:26 编辑

LZ运动方案跟这个人一样，只不过github这个貌似没有摄像头采集魔方信息 https://github.com/ericliuche/rubiks-cube-solver

编辑：github上面也有魔方信息采集，是树莓派做的。

hu9977 · 发表于 2019-3-21 14:38:02

ly8008csko 发表于 2019-3-21 14:14
是的，就是这样，用了一个开源摄像头插件AForge读取usb摄像头，很方便。
图像处理只用了最简单的方法识别 ...

这运动控制的逻辑感觉应该比较麻烦

jcrorxp · 发表于 2019-3-21 15:17:23

厉害, 如果能移植到树莓派, 用python搞, 可以弄个来装逼

TrueOrFalse · 发表于 2019-3-21 16:27:01

本帖最后由 TrueOrFalse 于 2019-3-21 16:28 编辑

3D打印的还是尼龙做的？

看到时了，先急着看视频了

Excellence · 发表于 2019-3-21 16:45:07

谢谢分享。。。。。。

cooper2046 · 发表于 2019-3-21 16:47:52

动手能力真强

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 18:47:17

shawn_bu 发表于 2019-3-21 14:24
LZ运动方案跟这个人一样，只不过github这个貌似没有摄像头采集魔方信息 https://github.com/ericliuche/ru ...

哈哈，正解，在you~tube上看过他的视频，挺小巧的所以参考了一下结构。
原来他开源了，以前没注意，果然交流才能收获更多，感谢分享！

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 18:49:50

hu9977 发表于 2019-3-21 14:38
这运动控制的逻辑感觉应该比较麻烦

确实繁琐，把魔方动作映射到舵机转动上累死了不少脑细胞

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 18:51:26

jcrorxp 发表于 2019-3-21 15:17
厉害, 如果能移植到树莓派, 用python搞, 可以弄个来装逼

有人这么做过，应该不难。
哈哈，我喜欢用最熟悉的技术，虽然不一定是最合适的方法

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 18:53:08

TrueOrFalse 发表于 2019-3-21 16:27
3D打印的还是尼龙做的？

看到时了，先急着看视频了

光敏树脂3D打印的，跟PLA比表面光滑多了，应该还是尼龙好能自润滑还耐磨。
当时第一次玩3D打印，设计的结构太冗余了，浪费了不少材料

love_zjb · 发表于 2019-3-21 18:55:55

感谢分享

wt3333 · 发表于 2019-3-21 19:00:19

很牛楼主是学生?

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 19:04:14

wt3333 发表于 2019-3-21 19:00
很牛楼主是学生?

2年前是

wt3333 · 发表于 2019-3-21 19:05:43

ly8008csko 发表于 2019-3-21 19:04
2年前是

更佩服你的毅力了

plc_avr · 发表于 2019-3-21 19:05:51

这个有意思，搞成这样，不容易啊。

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 19:24:35

ly8008csko 发表于 2019-3-21 14:09
500多，用的经济型光敏树脂，大概0.7元/g，原始设计的结构还不够优化，浪费了一些材料 ...

现在便宜了，￥361就行，报价可以参考附件

智涅 · 发表于 2019-3-21 20:35:10

优秀优秀优秀，真厉害

智涅 · 发表于 2019-3-21 20:37:45

ly8008csko 发表于 2019-3-21 19:24
现在便宜了，￥361就行，报价可以参考附件

一直用未来工厂，下次看看对比下你这个魔猴网的

ly8008csko · 发表于 2019-3-21 20:42:37

智涅发表于 2019-3-21 20:37
一直用未来工厂，下次看看对比下你这个魔猴网的

未来工厂也用过，发货很快
魔猴网材料种类多，报价很直观

shawn_bu · 发表于 2019-3-22 01:00:20

多谢LZ的资料，我也做一个玩玩。

ly8008csko · 发表于 2019-3-22 01:01:50

shawn_bu 发表于 2019-3-22 01:00
多谢LZ的资料，我也做一个玩玩。

加油，能在我的基础上改进就更好了

ly8008csko · 发表于 2019-3-22 02:06:53

本帖最后由 ly8008csko 于 2019-3-22 02:15 编辑

最近发现了一款不错的无刷电机，带FOC驱动和位置伺服，通过485控制即可，能够连续旋转，
非常适合解魔方时的多圈旋转动作，就是小贵。

现在常见的方案无非就是采用舵机和步进电机，存在不少缺点：
（1）舵机只能转180度，需要切换动作
（2）步进电机不带位置控制，需要校准

淘宝关键词：无刷云台电机驱动板机械臂机器人关节电机旋转绝对值编码器电机
DM4005

hzpyl · 发表于 2019-3-22 05:29:36

上次论坛有零点几秒解魔方的。楼主厉害

ly8008csko · 发表于 2019-3-22 10:05:39

hzpyl 发表于 2019-3-22 05:29
上次论坛有零点几秒解魔方的。楼主厉害

哈哈，那个专为解魔方而生，我这个以乐趣为主

一号纵队 · 发表于 2019-3-22 10:09:49

这个爱好挺好的，佩服。

Yoran · 发表于 2019-3-22 10:53:08

楼主软件结构都能玩，牛

zhongsandaoren · 发表于 2019-3-22 16:22:49

多谢分享，楼主好人

zhongsandaoren · 发表于 2019-3-22 16:23:09

魔方机器人 Mark

kayatsl · 发表于 2019-5-27 11:42:33

ly8008csko 发表于 2019-3-22 10:05
哈哈，那个专为解魔方而生，我这个以乐趣为主

还好，一样只是爱好驱动的，只是做的有点过头了而已....

kayatsl · 发表于 2019-5-27 11:44:23

ly8008csko 发表于 2019-3-22 02:06
最近发现了一款不错的无刷电机，带FOC驱动和位置伺服，通过485控制即可，能够连续旋转，
非常适合解魔方时 ...

要做到多圈旋转不一定要无刷电机，舵机也可以多圈旋转加精确定位的
只是控制电路上稍微要改动一下，然后，额外给剁鸡编个控制代码..

我做的全部都是剁鸡方案..

linccfzu · 发表于 2019-5-27 13:46:19

楼主，加个好友。有什么好玩的项目可以一起

wxjd8710 · 发表于 2019-8-10 15:22:37

厉害！很牛啊

jaywen · 发表于 2019-8-11 18:57:06

ly8008csko 发表于 2019-3-22 10:05
哈哈，那个专为解魔方而生，我这个以乐趣为主

你好你的下位机开源吗？？就是让舵机转动那个硬件代码

kexiao · 发表于 2019-8-11 21:38:08

看了你说的这个无刷电机，确实不错，就是价格也不错，哈哈．

tlptotop · 发表于 2019-8-12 10:54:10

ly8008csko 发表于 2019-3-22 11:57
http://www.rcr3d.com/intro.html
这个全开源，就是树莓派做的，目前我觉得是开源中做的最好的了，虽然有 ...

我看了这个，把3d文件下载后，淘宝询价，打印费打折后￥1000+，比想象中的贵多了，看官网出的打印套件是$350

ly8008csko · 发表于 2019-8-23 11:26:24

jaywen 发表于 2019-8-11 18:57
你好你的下位机开源吗？？就是让舵机转动那个硬件代码

舵机控制用的是多路舵机控制板，可以直接通过上位机发串口命令进行控制

ly8008csko · 发表于 2019-8-23 11:27:20

tlptotop 发表于 2019-8-12 10:54
我看了这个，把3d文件下载后，淘宝询价，打印费打折后￥1000+，比想象中的贵多了，看官网出的打印套件是$ ...

我以为用PLA打印会很便宜

tlptotop · 发表于 2019-8-23 12:18:33

本帖最后由 tlptotop 于 2019-8-23 12:27 编辑

ly8008csko 发表于 2019-8-23 11:27
我以为用PLA打印会很便宜

我是在淘宝上看问的打印的价格，可能淘宝比较贵吧。

之前也研究过解魔方程序，你用的那个kcube，解魔方部分好像有个开源版本,使用的是C++。
当时移植到手机上（WP8.1 C#, Android Java), 调用手机摄像头，但是一直没有搞定机械部分。

#再次编辑，找了一下之前的图
WP版本

Android版本

Html5+JS 3D版本（通过网络调用web服务（C#版本部署在服务器上））

genhao2 · 发表于 2019-8-24 14:57:16

真不错，向楼主学习

ly8008csko · 发表于 2019-9-1 21:03:58

tlptotop 发表于 2019-8-23 12:18
我是在淘宝上看问的打印的价格，可能淘宝比较贵吧。

之前也研究过解魔方程序，你用的那个kcube，解魔方 ...

看起来已经很不错了，就差一步了

cjh8894 · 发表于 2019-10-5 23:13:30

楼主：魔方颜色识别用的最简单的方法，当光照不同时易发生误识别，需要调整颜色阈值,阀值在C#哪个位置调整呢？我是c#新手问个初级的问题。

分享一个之前做的解魔方机器[3D打印 C#][已开源]

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