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转--解魔方的机器人-零基础攻略

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发表于 2010-5-7 10:53:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
内容觉得还是不错,所以转过来让大家看一看,

ps:因为是转的内容,所以图片带有水印,希望不要介意

前一段我们在主站上的视频频道发布了一个解魔方机器人的视频,非常有趣:

http://www.robotsky.com/ShiP/2010-01-16/12636099054894.html

近日我们联系上了该机器人的作者,经过作者允许,现将这个机器人的开发攻略转载在这里,大家也可以访问作者的blog:

http://www.diy-robots.com

******************************************************************

  胡温戊子年(即公元2008年)的夏天。就在举国上下喜迎奥运的时候,有一个年轻人却收拾行装,非常不爽的离开了北京。因为他是干程序员这一行的,这个行当简单说就是收人钱财,替人消灾,有时候还TMD必须去外地消灾!    这次消灾之行的目的地是新加坡。消灾的日子是非常难熬的,去公司忙的要死,回公寓又闷的要死。因为这位同学不会k歌,不打游戏,不看电视,更不会去芽笼逛街,当地为数不多的几个景点都去过好几遍了。    正所谓:天将降大任于斯人也,必先苦其心志(需求天天变),劳其筋骨(加班天天不变),饿其体肤(没人煮夜宵),空乏其身(股市有风险),行拂乱其所为(投资不谨慎),所以动心忍性,增益其所不能。终于有一天,这位同学忍无可忍,决定做点事情打发时间。两个月后,第一版的解魔方机器人就这样诞生了(没错,这个莫名其妙的同学就是我自己)。    当然,既然是第一版,肯定有很多问题。例如颜色读不准,手臂卡住,步骤太多等等。经过一年断断续续的修补,最近终于完成了非常稳定的第三版。    给大家介绍一下,这个机器人的中文名字叫萝卜头,英文名是Robot~。它能在三分钟到五分钟内还原一个任意状态的魔方,还原步骤平均在25步左右。  



正面免冠大头照:


再换个角度秀下侧面:

度好了,看完表演,没兴趣的同学可以散场了。

基于Lego公司的NXT Mindstorm机器人套装制作,有以下优点:
1,成熟产品,无需设计电路和焊接
2,积木式设计,扩展性超强
3,三组电机,多种传感器,蓝牙连接,功能很完善
4,有很多第三方的开发包,编写代码很方便
5,价格可以承受(2k左右)它的缺点:
1,个头小,功率不高,转魔方没问题,干重体力活就不行了
2,塑料连接件,容易出现误差
3,想进一步扩展电子设备较困难万丈高楼平地起,确定方案就是迈出了第一步!请注意:貌似最轻松的这一步恰恰是最关键的,因为它会影响到之后的所有工作。这个考查阶段,我大概用了一星期的时间查阅资料,对比和估算了各种方案需要的时间和经费;另外还需要一个大概的可行性分析,确定这个方案可以行的通。现在回过头来看,可行性分析非常重要但也不要钻牛角尖,因为做一件事很少能一帆风顺,总会遇到各种出乎意料的问题。只要不轻言放弃,开发人员永远都可以兵来将挡,水来土掩。接下来就准备掏银子采购吧,像泡妞一样,该出手时就出手!

决心开始你的机器人之旅了吗?好,是时候从钱包里掏点诚意出来了!
那些从电路开始做起的爱好者们,他们买器件就像是软刀子割肉,今天几十大洋,明天一百大洋,最后都不知道花了多少钱。
幸运的是咱们这个项目,完全就是一锤子买卖,总价三千以内,买完就不用再花钱了。
下面从最贵的家伙开始介绍。

一,乐高(lego)NXT Mindstorm机器人套装
还不知道乐高机器人的同学,请先Bing一下乐高+nxt+mindstorm+介绍
我看完介绍,流的口水差点把键盘短路了。先别猴急,买东西一定要货比三家,毕竟咱们的银子也不是天上掉下来的。
NXT有两种版本,一种是教育版(型号是9797),一种是玩具版(型号是8527)
目前8527已经被8547替代,套装中已经包含了颜色传感器,暂时不包括锂电池。
————————————————–
对萝卜头来说,两种版本都可以用,下面是一些对比:
# 9797比8527贵400块左右
# 9797比8527多一个锂电池(奸商没有配充电器,稍后我会介绍如何用20元DIY一个电源)
# 9797比8527多一个触觉传感器(其实就是一个按钮)
# 9797比8527多一个收纳盒,这个盒子真是个好东西,不过自己买一个也很便宜
# 两者的零件组合稍有差别,总数量上差不多
总结:不差钱就买9797,节约点就买8527。

NXT 8527玩具版

8527在乐高的官方网站上售价是250美元,约合我朝1700大洋。遗憾的是送货地址只有欧美的几个国家,而中国的总代理西觅亚报价是3000大洋!
因为这个事情,我曾用蹩脚的英文给乐高客服发了封强烈谴责的邮件,客服小mm服务态度还挺好,很快就回了封邮件(假设对方是小mm有助于缓解愤怒情绪)。大意是由于贵国征收了较高的关税,所以我们也无可奈何云云。。
有道理啊!想我泱泱大国,天朝上邦,自然物价要高一点才能体现出那啥主义的优越性。你看咱们的汽车比美国贵,房价比美国贵,玩具比美国贵。。
扯远了,其实你可以直接在淘宝搜索,价格便宜好多,这里我不就不做广告了。(感谢淘宝,感谢马云及其十八辈祖宗!)

二,颜色传感器
身价第二高的同学隆重登场了。想玩魔方,当然要先能看到魔方,并且识别它的颜色。
NXT套装里自带一个亮度传感器(Light Sensor),我曾经打算用它来读取魔方的颜色。
后来发现这个亮度传感器只能读出灰度值,就跟个色盲似的,让它寻个线还凑合,让它看魔方简直就是杀牛用鸡刀。
没办法,只好再买一个专用的颜色传感器吧!
照样上淘宝买吧,价格500元左右。
需要注意的是,这个传感器虽然价格很贵,但是性能却没有想象的那么好。
它能以RGB的形式返回颜色值,但是误差是相当的大,后面我会专门介绍一下怎么在巨大的误差下判断颜色。

NXT 颜色传感器



三,魔方
魔方是制作萝卜头过程中非常关键的一环(废话)。问题在于,你不能随便在街头买个烂魔方,然后交给萝卜头。
因为萝卜头身体比较单薄,大刀耍不动的结果是把自己玩残了。
我的第一个魔方就是街头花10块买的,当时还觉得相当贵,想当年好像只用了一块钱。
结果很明显,魔方转到一半,萝卜头的胳膊飞出来了。
后来我分别买过Rubik牌和国甲牌,价格都是50左右,质量上还是咱们国产的好!
所以这里强烈推荐国甲,另外再强烈推荐个淘宝店叫魔方小站,自己搜一下吧:)

国甲魔方



四,乐高配件
乐高公司真是一个伟大的奸商。它的产品很好,但是零件总是不够用。当你差几个连杆的时候,就会发现这玩意儿真是贵的惊人。我建议不用专门去买连杆或者销钉这样的小件。可以直接去买个乐高小车或者推土机这样的套装,反正多出来的也没损失。

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 楼主| 发表于 2010-5-7 10:55:49 | 显示全部楼层
其实作者还做一了一个自制的电源,可以顶nxt的原装电池,但由于只限制用魔方这项目,所以机动性能有很大的限制,需要参考的朋友可以到这里看一看http://www.cmnxt.cn/thread-2548-1-1.html
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 楼主| 发表于 2010-5-7 10:59:08 | 显示全部楼层
内容写出来的目的是想让大家在玩的过程中多些思考的空间,而不是总想办法copy别人的成品
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发表于 2010-5-7 21:57:14 | 显示全部楼层
呵呵 挺不错
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发表于 2010-5-7 22:16:27 | 显示全部楼层
赞!今天我也去看了他的帖子。非常精彩~~
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发表于 2010-5-9 01:41:52 | 显示全部楼层
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发表于 2010-5-9 16:13:16 | 显示全部楼层
很好啊,最近也想弄一个!
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发表于 2010-5-11 09:32:19 | 显示全部楼层
看过,比我有恒心
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发表于 2010-5-11 17:09:40 | 显示全部楼层
太好了,看了真提精神,好好学习下!
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发表于 2010-5-16 22:28:11 | 显示全部楼层
主要是是程序呀。~不明白魔方的原理
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发表于 2010-5-30 09:19:43 | 显示全部楼层
这个不错呀。
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发表于 2010-7-7 22:26:07 | 显示全部楼层
谢谢!支持!
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发表于 2010-7-18 19:00:48 | 显示全部楼层
怎么玩儿魔方还不知道呢。
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发表于 2010-7-18 19:01:51 | 显示全部楼层
不过,对此机器人很感兴趣。很想知道程序的设计原理是什么?
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发表于 2010-7-19 15:37:43 | 显示全部楼层
真的很好!谢谢
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