科创中国
一种新型解魔方机器人
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2023-05-19 11:18:12
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：湖南省衡阳市| 胡颖 | 2023-05-26 11:50:55
本实用新型公开了一种新型解魔方机器人，涉及魔方机器人领域。一种新型解魔方机器人，包括铝型材骨架、平台和闭环步进电机，平台上方安装有闭环步进电机。
本实用新型通过将随机打乱的魔方放至两手爪中，待手指夹紧魔方后，通过闭环步进电机控制手爪旋转指定的角度，由摄像头采集魔方各个小块的颜色，再由OpenCV对魔方颜色信息进行多种算法处理解析，将解析的数据传至Cube中，获得人为解法，经DFS算法与剪枝算法后，将人为解法转化为机械解法并获取到优化后的最优机械解法，并生成魔方还原指令，通过串口将指令传至MCU中，MCU接受来自串口传递的指令，控制电路完成机械臂旋转和手指开合，迅速完成魔方的还原过程。
魔方是重要的益智玩具，近年来一直受到社会魔方爱好者以及科研工作者关注，然而依靠人工求解和翻转魔方步骤繁多，难度极大，于是用于解魔方的机器人的研制逐步得到社会重视。魔方机器人是一个集技术与兴趣于一身的机器人,能够极大程度的激发人们对科学的兴趣。目前,魔方机器人并没有普及。电气控制系统过于复杂、对环境适应性不强等原因成为其关键因素。这样一个智能化且能益智的机器人,本来应该出现在人们的生活中。然而现在却呆在了少数的研究院所里,没有形成大面积的普及。
南华大学是由工业和信息化部、国家国防科技工业局、中国核工业集团公司、中国核工业建设集团公司与湖南省人民政府共建，成立于1958年的全日制公立综合性大学。学校由原隶属中国核工业部的中南工学院、核工业第六研究所与原隶属湖南省的衡阳医学院合并组建而成。学校座落在历史文化名城湖南省衡阳市市区，占地面积3000亩。团队成员有易礼明，李瑞，周英德。
提供一种新型解魔方机器人，魔方还原系统主要在单片机控制下，首先由MCU发送信号至电路中控制继电器通断信号，完成200V电容的充放电过程,继而完成对电磁块的控制，从而实现手爪的伸缩过程。完成以上初始化步骤后，将随机打乱的魔方放至两手爪中，待手指夹紧魔方后，通过闭环步进电机控制手爪旋转指定的角度，由摄像头采集魔方各个小块的颜色，再由OpenCV对魔方颜色信息进行多种算法处理解析，将解析的数据传至Cube中，获得人为解法，经DFS算法与剪枝算法后，将人为解法转化为机械解法并获取到优化后的最优机械解法，并生成魔方还原指令，通过串口将指令传至MCU中，MCU接受来自串口传递的指令，控制电路完成机械臂旋转和手指开合，迅速完成魔方的还原过程，解决了魔方翻转过程中颜色识别不准确，图像识别算法抗干扰能力不强等问题，能够高分辨率的快速识别复杂颜色。颜色识别精准。
本技术具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，技术的经济和社会效益客观，技术的投产将改善优化当地产业结构，实现高质量发展的目标。技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
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