[发明专利]一种基于智能手机的解魔方机器人

权利要求书

1.一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征在于：其通过上位机单元采集魔方颜色信息，完成乱序魔方还原逻辑运算，并将解法通过蓝牙通信发送给机器人上控制单元进行实时控制，由执行单元完成对三阶魔方的还原。解魔方机器人的执行单元采用一种解决机械爪旋转绕线的传动机构解决由于机械臂在转动时所产生的爪部舵机绕线问题；执行单元采用补光辅助装置来解决由于环境光所造成的摄像头图像识别不准确问题。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征在于：

所述的上位机单元：主要为智能手机，其安装有android应用程序和智能手机摄像头、智能手机蓝牙设备；所述的控制单元：包括下位机处理器、蓝牙模块；所述的执行单元：主要为驱动电路、电机、舵机；其还包括有电源单元：主要为锂电池、稳压电源；

上位机单元对魔方状态进行识别分析，将计算得到的还原步骤通过智能手机蓝牙设备发送给控制单元。控制单元通过蓝牙模块接收到上位机单元发送的还原步骤，根据还原步骤控制执行单元。执行单元通过电机、舵机的配合完成对机械臂、机械爪控制还原魔方。电源单元为上位机单元、控制单元和执行单元供电。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征在于：所述的执行单元包括魔方、机械爪、舵机、机械爪支撑、转盘、转臂、转轴支座、同步带轮、同步带、导电滑环支座、导电滑环、控制电路、支撑板、底板、固定板、小步进电机、补光支架、LED、智能手机；

魔方放在机械爪上，两个机械爪相互垂直固定；将机械爪通过支撑片固定在转盘上，转盘和转臂的上端固定，转臂穿过轴承支座，下端和大同步带轮相连，小步进电机轴上连接小同步带轮，通过同步带与大同步带轮相连接。导电滑环与导电滑环支座相连，导电滑环支座固定在支撑板上，安装位置与转轴同心。支撑板和补光支架固定在底板上；

所述的光辅助装置，由补光支架（4）和LED组成；将LED固定在补光支架前端，构成补光辅助装置。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征是：所述 机械爪由连杆、齿轮、铝制L型结构组成。其中铝制L型结构与魔方接触面长为20mm，宽为15mm，高为18mm。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征是：所述机械爪固定方式为：

两机械爪相互垂直固定，中心距90mm，每个机械爪由两个铝制L型结构加持魔方非中间层的中间块，使魔方固定于俩机械爪上。

6.根据权利要求3所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征是：所述转臂内部为空心，舵机引线可以从转臂内部穿出与下方导电滑环上端引线处相连接。

7.根据权利要求3所述的一种基于智能手机的解魔方机器人，其特征是：所述补光支架为一铝制环形结构，环形面与待识别魔方面平行，且距离魔方表面距离为150mm。