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参赛作品《STM32解三阶魔方机器人》
灿灿爸比
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发表于Wed May 24 11:06:25 CST 2017   |  只看该作者 1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】


1. 参赛者姓名(必填项):徐景圣


2. 单位或学校名称(必填项):南京市艾瑞职业培训学校


3. 当前职务或职称(必填项):JAVA讲师


4. 参赛作品的名字(必填项):STM32解三阶魔方机器人


5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):1)利用丝杆,螺母,舵机,或其它3d打印件构成机械传动装置;2)解魔方算法由单独模块提供服务;android应用负责采集魔方所有色块颜色,并调用相关模块解算魔方,向stm32和控制模块发送解算结果。3)stm32为核心,蓝牙通讯,舵机控制等实现通讯和控制功能;


6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):STM32F103C8T6


7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):舵机,舵机控制板,纯铜丝杆,各型螺母,垫片,螺帽,蓝牙模块,3d打印件。


【作品正式发表(报名成功后进入设计阶段)需要填写的内容】


一、作品简介

例如,可以包括但不局限于以下内容:

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?


大家好,还记得《天龙八部》吗?我最佩服鸠摩智。在学习态度上,他是我的偶像:勤奋好学,武功高绝。

以后每年我都要参加设计大赛,这是我的心愿,直到老了...做不动了!


本次我要打造一个与众不同的解魔方机器人,首先从机械传动结构上,要求简洁适用,颜值超高,便于装缷不落俗套


1. 外形篇

我的思路是采用黄铜丝杆加连接件来实现整体外框,大量使用3D打印技术,制作独有的,美观实用的零部件来组成机器人的外型,包括传动结构。

以下是我采购和自行设计的部件:

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                                                                              黄铜丝杆


采用Simense UG NX11设计制作的连接件

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下面是采用3D打印技术,打印出来的部件

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上图是采用FDM工艺,PLA材料打印的专用舵机座,但是收到货后,对FDM工艺相当失望,看来便宜没好货,确是真理!

M5的螺丝孔塌陷成M4都不到了,整体变形比较严重,无法使用。今天使用光固化工艺重新打印。


光固化工艺做的树脂材料件已到,见下图

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最新改版升组的舵机座,准备用铝合金打印,要价220一个,4个要800多块,得拿了奖才能打得起,先放着,有空再搞。

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                                                                  丝杆固定平台+舵机座



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                                                                     垂直丝杆联接螺母


上面是用SLA工艺,光敏树脂打印的,效果相当完美,一次成功,螺丝和内螺纹紧密配合,十分满意,不知道大尺寸的物件,会不会有形变,期待舵机座的结论。
[已有结论:大件在施加一定重量后,放一段时间,会变形,受力越大,时间越久,形变也越大;用紫外线加固,效果好些]




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                                                              8只大小不同的铜齿舵机


把丝杆,连接螺母,舵机座,舵机装配起来了,见下图,还是非常简洁的。

 点击查看大图点击查看大图


根据水平和垂直舵机组的间距,计算出机械手的长度,用ug设计出的舵盘支架和机械手装配图

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                                                                 舵机盘和机械手设计图


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                 舵机盘和机械手3D打印件


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装配好后,看得出,机械臂强度不够,可能是太轻了,每个2g左右。需要加强,得更换方案,在成本和可用性之间取得平衡。


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加固后的舵盘架,用SLS工艺,尼龙材料打印两只,每个重约7G,计划放置在水平方向上。用SLA工艺树脂材料打印另外两个,计划放置在竖直方向上,使得成本和可用性取得最大的平衡。


重新设计的机械手

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[07-02] 未来工厂发回的尼龙打印件,两小件,加上邮费,一百多块,真是相当的贵呀!心疼。但是人家这个算是良心价了。全网也就他家给打印!而且发货非常正规,感觉很棒!尼龙件拿到手感觉非常扎实,很硬,不是那种一扳就弯的感觉,视觉和触觉上像雪花糕,过年吃的那种点心。

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收到的铸造树脂舵盘架,很硬,但太脆。由于我设计未留余量,且铸造树脂的打印精度也不是那么理想,导致装配时相当的紧,一用力就断了。看来还是要用尼龙,贵有贵的道理。不过四个树脂机械手,应该可以使用。

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组装好的四支机械手,白色的部分全部采用SLS工艺尼龙材料,仅打印这些尼龙件已经花费200元以上。本作品的3D打印总成本在300元以上。为了得到好的效果可谓不惜重金了。

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这段时间,对3D打印了解了一些,在此简单总结一下:

FDM技术,最便宜,约0.5元/ml,需要支撑,材料以PLA为主,成本低,环保,但强度,韧性,稳定性不够,做外形展示可以,比如打印一个雕像。

SLA技术,稍贵,约2元/ml,别人帮我做时,没提需要支撑,材料以光敏树脂为主,成本稍高,环保,性能较好,可以应用于要求更高的场合。

SLS技术,粉末烧结,这里拿尼龙来说(金属太贵,不说了),约6元/ml, 不需支撑,成本高,机械性能好,能做螺钉,螺母。

另外,树脂中有一种8100韧性树脂,3mm厚时已经非常坚固,对比1.5mm厚的尼龙,感觉厚实多了,1.5mm厚的尼龙感觉太柔弱了。

目前我只涉及到这三种,其它的暂时不了解,也不太适合我。



[08-10] 这些天又发现两个问题:一是这个结构还是不稳定,包括尼龙件,时间长了,多少会有形变,懊恼。二是之前买的舵机,没有经验,十几块钱一个的MG996R,测试过程中发现回中误差太大,精度太低,而且慢,0.16S/60deg, 几乎用不起来,就半价在闲鱼甩掉了,重新花79块钱一个,买了4个金属数字舵机,老板说是新品推销,不然得是这价的两倍以上。感觉玩机器人也很烧钱哪!

又经过好几天时间,把结构加固调整了一下,主要是用了两块亚克力板来固定舵机,效果个人比较满意。后面不忙了再想办法把机械手部件加固。

   


[08-14] 代码调试中

 


[08-18] 重大突破,解魔方算法已生成,并通过无线网络下发到STM32单片机

  


二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。


三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。


四、材料清单(BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。


五、软件部分的描述(选填)

如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。


六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得5分,具体详见活动规则。


七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。

该帖子已被灿灿爸比于Sun Aug 20 07:10:15 CST 2017编辑过
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立创商城赵...
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发表于Wed May 24 11:16:00 CST 2017   |  只看该作者 2#

作品不错!估计挺酷。


报名成功!


建议楼主,发帖的时候,把“作品名称也标出来”。 

比如这样写:“ 【报名UFO飞行控制器“

《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
忄呃呃呃
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发表于Wed May 24 11:44:05 CST 2017   |  只看该作者 3#

66666666666666666666666666666666666666666

立创君
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发表于Fri May 26 15:00:06 CST 2017   |  只看该作者 4#

>楼主已完成主动传播,恭喜再获5分。

>参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:http://www.szlcsc.com/go/17523dej

>报名成功后只需在朋友圈发布特定的图文内容即视为主动传播,这就是传说中的“送分题”,详询立创君微信号:LCSCSZ

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电子管家
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发表于Mon Jul 10 21:05:30 CST 2017   |  只看该作者 5#
楼主这真是下了血本啊,狂热电子爱好者
立创商城赵...
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发表于Tue Jul 11 09:33:13 CST 2017   |  只看该作者 6#
小朋友都来帮“爸比”助阵了,厉害
《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
灿灿爸比
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发表于Tue Jul 11 20:59:10 CST 2017   |  只看该作者 7#
电子管家 发表于 Mon Jul 10 21:05:30 CST 2017  5# 楼主这真是下了血本啊,狂热电子爱好者
是的,非常喜欢这些东西,希望一起多交流,共同进步!
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灿灿爸比
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发表于Tue Jul 11 21:00:04 CST 2017   |  只看该作者 8#
立创商城赵工 发表于 Tue Jul 11 09:33:13 CST 2017  6# 小朋友都来帮“爸比”助阵了,厉害
感谢赵总前来助阵!
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立创君
【官方工作人员】
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发表于Tue Jul 11 21:16:24 CST 2017   |  只看该作者 9#
灿灿爸比 发表于 Tue Jul 11 21:00:04 CST 2017  8# 感谢赵总前来助阵!
小朋友很可爱
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灿灿爸比
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发表于Tue Jul 11 21:17:56 CST 2017   |  只看该作者 10#
立创君 发表于 Tue Jul 11 21:16:24 CST 2017  9# 小朋友很可爱
还好,就是搞坏我好多东西,心疼!
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let
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发表于Tue Jul 11 22:38:29 CST 2017   |  只看该作者 11#
已经开始烧钱了,,,,希望能得奖。
SMT从业员,需要可联系。
灿灿爸比
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发表于Wed Jul 12 08:23:17 CST 2017   |  只看该作者 12#
let 发表于 Tue Jul 11 22:38:29 CST 2017  11# 已经开始烧钱了,,,,希望能得奖。
 感谢支持!多多交流。
软件,硬件工程师,讲师,熟悉WEB,数据库,嵌入式软,硬件和3维设计。
Jessica
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发表于Fri Aug 04 13:35:26 CST 2017   |  只看该作者 13#
这个就很厉害了,小朋友会喜欢
撸斯基S
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发表于Fri Aug 04 14:29:31 CST 2017   |  只看该作者 14#
这东西的机械结构不大好做。舵机和3D打印的结构,力大了打印件容易折,力小了拧不动!
明浩
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发表于Fri Aug 04 17:34:50 CST 2017   |  只看该作者 15#

厉害了,高手呀

www.cdle.net 磁动力电子网 CNC数控、电子爱好者网站
小陈三右
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发表于Sat Aug 05 16:23:01 CST 2017   |  只看该作者 16#
这个厉害,求更新
红尘客
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发表于Sat Aug 05 18:29:13 CST 2017   |  只看该作者 17#
这个很NB啊,看结果!
◆爱浦电源模块, 网线, 水晶头, 语音合成(SYN6288), 电源滤波器(ACM7060), 万用表(UT890C+), 旋转编码开
森林石头
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发表于Sat Aug 05 22:35:46 CST 2017   |  只看该作者 18#
看看这个高科技!
天眼计划
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发表于Tue Aug 22 17:08:05 CST 2017   |  只看该作者 19#
期待一下这个高科技
风过无痕
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发表于Wed Aug 23 09:37:27 CST 2017   |  只看该作者 20#
米神:kociemba!!
新研电子
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发表于Thu Aug 24 14:20:47 CST 2017   |  只看该作者 21#
楼主,你这个解一次三阶魔方大概要多久呢?
立创小程
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发表于Sat Aug 26 12:34:57 CST 2017   |  只看该作者 22#
恭喜楼主获得了第二届立创商城电子制作节入围奖,虽然距离30强还有些小差距,30强&入围奖名单:http://club.szlcsc.com/article/details_8910_1.html
但到明年的第三届电子制作节,带上您更成熟的作品参赛时,也许就能一举夺冠了呢,现在,有众多优秀作品让你参考,投票:http://club.szlcsc.com/article/details_8913_1.html
不断前行
灿灿爸比
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发表于Sun Aug 27 06:02:56 CST 2017   |  只看该作者 23#
立创小程 发表于 Sat Aug 26 12:34:57 CST 2017  22# 恭喜楼主获得了第二届立创商城电子制作节入围奖,虽然距离30强还...
非常感谢立创商城提供的锻炼自我,提升自我,展现自我的平台;感激立创商城各位工作人员给予我们的认可和鼓励。我一定会再接再厉,不断设计出新概念的精品,期待下一届制作节!
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西安青山
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发表于Fri Dec 22 14:56:09 CST 2017   |  只看该作者 24#
这态度绝对要给赞,
智能物联技术,QQ: 49268590
吴东阳WISH
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发表于Fri May 18 14:40:21 CST 2018   |  只看该作者 25#
老兄,有联系方式吗
灿灿爸比
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发表于Tue May 22 10:17:25 CST 2018   |  只看该作者 26#
吴东阳WISH 发表于 Fri May 18 14:40:21 CST 2018  25# 老兄,有联系方式吗
QQ49617981
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