Робот сборщик кубика рубика ev3 инструкция

1. Описание

MindCub3r – робот, которого можно собрать из одного набора LEGO MINDSTORMS EV3 Обычная версия (31313) или из наборов EV3 Education Core и Expansion sets (45544+45560).
Этот робот способен полностью решить и правильно собрать известную головоломку Кубик Рубика (Rubik’s Cube puzzle).

Все программы для MindCub3r будут правильно работать с прошивкой LEGO firmware v1.06H (home) или v1.06E (Education), а также с последующими новыми версиями прошивок.
Рекомендуется всегда обновлять программное обеспечение центрального блока EV3 ( прошивку) до самой последней официальной версии от LEGO.

Аккуратно соберите робота по инструкции  Инструкция по сборке (Обычная версия EV3 31313) или Инструкция по сборке (Образовательная версия EV3 Education 45544) , затем загрузите и установите программное обеспечение, как описано далее.

Программное обеспечение MindCub3r состоит из трех частей:

1. Файл проекта: MindCub3r-v1p8.ev3 or MindCub3r-Ed-v1p8.ev3, который содержит программу управления моторами и сенсорами.
   Она создана в стандартном  визуальном редакторе программ и проектов LEGO MINDSTORMS EV3
2. Дополнительная запускаемая программа: mc3solver-v1p8.rtf, которая написана на C++ и реализует более эффективный и быстрый алгоритм решения головоломки, чем тот, который использовался для предыдущей версии NXT MindCuber ( для набора LEGO NXT)
3. Приложение для EV3: “MC3 Solver v1p8”, которое используется для запуска программы mc3solver-v1p8.rtf

The main program and mc3solver-v1p8.rtf executable program communicate with each other via shared files on the EV3.
Примечаниеe: Файл v1p8 использует расширение .rtf для возможности загрузки его в блок EV3 с помощью стандартного программного обеспечения LEGO MINDSTORMS EV3 для персонального компьютера.
Расширение .rtf , которое обычно используется для текстовых файлов, в данном случае применяется к запускаемой программе, в качестве альтернативы.
Пожалуйста, не открывайте этот файл с помощью обычного текстового редактора.

MindCub3r использует датчик EV3 color sensor (сенсор цвета)  в режиме RGB, чтобы сделать возможным распознавание  тех оттенков цветов, которые обычно не определяются в стандартном режиме сенсора, по умолчанию используемом в программном обеспечении LEGO MINDSTORMS EV3 .
Программа Color Sensor RGB Block должна быть импортирована в программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 для персонального компьютера, чтобы поддерживать режим RGB для сенсора.

Примечание: Используйте ссылки Загрузить следующим образом:

• На Windows – клик правой кнопкой мыши на ссылке Загрузить
• На Mac – при нажатой клавише control(ctrl), кликните на ссылку Загрузить

В появившемся меню выберите один вариант:

• Сохранить ссылку как…
• Сохранить содержимое как…
• Загрузить содержимое ссылки как…

Затем выберите папку на вашем компьютере, куда вы собираетесь сохранить файл.

2.1 Установка Color Sensor RGB Block

1. Загрузите блок, ColorSensorRGB-v1.00.ev3b, на ваш компьютер.
   Иногда при загрузке этот файлe может быть переименован в ColorSensorRGB-v1.00.zip . В этом случае после загрузки, переименуйте его снова в ColorSensorRGB-v1.00.ev3b
2. Запустите программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 на персональном компьютере и создайте новый пустой проект.

1. Выберите в меню  Tools (Инструменты)  а затем – Block Import(Импортировать блок).
   

1. В разделе Block Import  and Export(Импортировать блок и Экспорт), выберите  Browse(Обзор).
   

1. Найдите загруженный ранее файл ColorSensorRGB-v1.00.ev3b на вашем компьютере и нажмите Open(Открыть).
   

1. Выберите ColorSensorRGB-v1.00.ev3b из списка Select Blocks to Import( Выбрать Блоки для Импорта) и нажмите Import(Импорт).
   

1. Чтобы правильно завершить установку , нажмите Сlose (Закрыть) , а после этого также закройте программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 полностью.

2.2 Загрузка проекта MindCub3r

1. Загрузите соответствующий вашей системе файл на ваш компьютерe:
   • Загрузить MindCub3r-v1p8.zip (Обычный набор EV3 31313)
   • Загрузить MindCub3r-Ed-v1p8.zip (Education набор EV3 45544+45560)

   Примечание: Предыдущие версии также доступны здесь

2. Извлеките (распакуйте архив)все файлы из архива. На компьютере под управлением Windows, найдите эти файлы в проводнике, затем кликните на них правой кнопкой мыши и выберите пункт меню Извлечь все…
   Этот архив содержит:
   • Файл проекта с основной программой MindCub3r-v1p8.ev3 или MindCub3r-Ed-v1p8.ev3 project file with the main program
   • Запускаемый файл программы mc3solver-v1p8.rtf
   • InstallMC3-v1p8.rbf – приложение для запуска файла mc3solver-v1p8.rtf

1. Запустите программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3 для персонального компьютера, выберите в меню команду File(Файл)
   и затем выберите пункт Open Project( Открыть проект ).
   

1. Найдите файл проекта MindCub3r-v1p8.ev3 или MindCub3r-Ed-v1p8.ev3 и нажмите кнопку Open(Открыть).
   

1. Download (Загрузить) – с помощью этой кнопки загрузите программу MindCub3r в блок EV3 (но пока не запускайте ее).
   

1. Выберите в меню пункт Tools(Инструменты) и затем пункт Memory Browser(Обзор памяти)
   .

1. Нажмите кнопку Brick или SD Card (SD Карта)( если в основной блок EV3 у вас вставлена карта micro-SD ), найдите и выделите MindCub3r-v1p8 или MindCub3r-Ed-v1p8 в папке проектов (Projects) и нажмите кнопку Download(Загрузить).
   

1. Find the folder on the computer where the files were extracted from MindCub3r-v1p8.zip or MindCub3r-Ed-v1p8.zip. Select mc3solver-v1p8.rtf and Open to download this program to the EV3.

1. Select Download again from the Memory Browser dialog.
   
   

1. Find the folder on the computer where the files were extracted from MindCub3r-v1p8.zip or MindCub3r-Ed-v1p8.zip. Select InstallMC3-v1p8.rbf and Open to download this file to the EV3.
   

1. Close the Memory Browser dialog.

2.3 Install the MC3 Solver Application

1. Go to the Run Recent screen on the EV3.
   

1. Press the right button on the EV3 to move to the File Navigation screen. Select the MindCub3r-v1p8 or MindCub3r-Ed-v1p8 folder and press the center button to open it. If there is a micro-SD card in the EV3, select and open the SD_Card folder first.
   
   

1. Use the down button to Select InstallMC3-v1p8 and press the center button to run it. The EV3 will make a short beep.
   
   This installs “MC3 Solver v1p8” application on the Brick Apps screen.
   

1. Turn off the EV3 brick to ensure all the files are saved to the flash memory and then turn it on again.

MindCub3r is now ready to use!

3. Operation

1. Run the “MC3 Solver v1p8” application on the EV3 from the Brick Apps screen to start the mc3solver-v1p8.rtf executable program.
   
   This is only necessary once each time the EV3 is turned on as the program will continue to run in the background until the EV3 is turned off.

1. Run the MindCub3r program on the EV3 from the Run Recent screen or from the File Navigation screen if it is the first time it has been run.
   
   
   The program first resets the position of the scan arm (holding the color sensor) and then the tilt arm. If the turntable starts to rotate or the two arms do not move in this order, please carefully check that cables have been connected to the correct ports on the EV3 as shown by the color coding in the build instructions. During this period, the EV3 buttons flashes red.The program then connects to the mc3solver-v1p8.rtf program that was downloaded to the EV3. If the program is found, the EV3 makes a short beep and continues. If the solver program is not running, the buttons continues to flash red and the message “Find solver” is displayed on the EV3 screen. If this happens, please check that the “mc3solver-v1p8.rtf” program has been downloaded to the MindCub3r-v1p8 or MindCub3r-Ed-v1p8 project folder on the EV3 and that the “MC3 Solver v1p8” application has been installed and run once.When MindCub3r is ready to start, the EV3 buttons turn orange and the message “Insert cube…” is displayed on the screen.

1. Gently turn the turntable in each direction with your finger so that it moves slightly because of “play” in the gears connecting it to the motor. If necessary, adjust the position of the motor so that there is an equal mount of play in each direction. Use the left and right buttons on the EV3 to do this. A short press nudges the motor by a small angle. Holding the button for longer moves it by larger angles more quickly.

1. Insert a scambled Rubik’s Cube into the turntable tray and MindCub3r will start to scan and solve the cube.MindCub3r may scan the cube up to three times if it is unable to determine the colors at first. If the scanned colors do not result in a valid pattern, MindCub3r will stop after the third attempt and display the message “Scan error” on the EV3 display. If this happens, there may be a number of possible causes. See the troubleshooting section.If there is a cube present before MindCub3r is ready, the buttons will stay red and the message “Remove cube…” is displayed for you to remove the cube. If this happens even when no cube is present or if MindCub3r does not start to scan the cube when it is inserted, please check that the cables to the infra red or ultrasonic and color sensors are connected to the correct ports on the EV3 as shown in by the color coding in the build instructions.

4. Troubleshooting Tips

4.1 Scanning

If MindCub3r attempts to scan the cube 3 times and displays the message “Scan error” the following tips may help.

1. MindCub3r is designed to work with an official Rubik’s Cube branded by Rubik’s. However, it should work with most cubes provided one set of stickers is white and the others are distinct colors. It is optimized to work with white, yellow, red, orange, green and blue stickers.
2. Cubes with a white plastic body may scan less reliably that those with a black body but may work reasonably well if there are no other issues.
3. A standard cube is about 57mm along each edge. MindCub3r will work most reliably with a cube this size although cubes that are only slightly larger or smaller may work. It has been known to solve some cubes as small as 55mm but not all.
4. Make sure latest release of the MindCub3r software is installed including the latest enhanced firmware. Version v1p8 has some improvements in the position of the scan arm and the underlying algorithm for discriminating the colors.
5. Check that the scan arm has been built exactly as shown in the build instructions. Small differences such as how the black 5-hole beams on either side of the scan arm are connected can alter the position of the color sensor during the scan or even jam the scan arm so it stops during the scan. In particular, if the color sensor looks as though it is over the edge of the cube or too close to the middle while scanning the corner or edge, please check the build instructions again.
6. Make sure that the turntable is carefully aligned before inserting the cube as described here. This is required to ensure that the cube is positioned correcetly under the color sensor during the scan.
7. Use new or well charged batteries as the reset position of the scan arm can be affected by low battery levels.
8. Try the scan in dim lighting conditions as the color sensor can become saturated in bright lights.
9. Try to bend the cable connecting the color sensor to the EV3 in its most natural direction (swap the two ends if necessary) and through the clip at the bottom of the scan arm to minimize any force that the cable applies to the position of the color sensor during the scan.

If this does not help, please upload a video showing a failing scan with close up views of the scan arm from different angles and the position of the color sensor over the cube as the scan arm moves and post a link on the MindCuber Facebook pageand I will try to help.

See more LEGO robot Rubik’s Cube solvers at youtube.com/IAssemble and youtube.com/ARMflix

Copyright © 2013-2015 David Gilday

LEGO and MINDSTORMS are trademarks of the LEGO Group
Rubik’s Cube is a trademark of Seven Towns Limited

Disclaimer: thoughts and opinions expressed here are my own (David Gilday)

Инструкцию по сборке MindCub3r смотрим или скачиваем здесь.

Прошивку (EV3-Firmware-V1.05M.bin) для кирпича скачиваем здесь.

Архив MindCub3r-v1p1.zip с файлами проекта (MindCuber-v1p1.ev3, autorun.rtf и mc3solver-v1p1.rtf) качаем тут.

Еще нам понадобится прошивка для датчика цвета, которую берем здесь. Все дело в том, что стандартные настройки этого датчика не корректно определяют цвета в режиме RGB.

1. Запускаем программное обеспечение LEGO MINDSTORMS EV3;

2. Выбираем Инструменты — Обновление встроенного ПО;

Далее устанавливаем прошивку для датчика цвета:

1. В ПО LEGO MINDSTORMS EV3 открываем новый пустой проект;

2. Выбираем Инструменты — Мастер импорта блоков;

Теперь самый ответственный момент — загрузка программы робота в кирпич:

1. Распаковываем предварительно загруженный архив MindCub3r-v1p1.zip;

2. Запускаем ПО LEGO MINDSTORMS EV3;

3. Выбираем Файл — Открыть проект, ищем файл MindCub3r-v1p1.ev3, распакованный из архива MindCub3r-v1p1.zip и жмем «Открыть»;

6. Выбираем (выделяем) во вкладке «Модуль» или «SD-карта» папку проекта «MindCub3r-v1p1»;

7. Нажимаем «Загрузить»;

8. Находим файл autorun.rtf, распакованный из архива MindCub3r-v1p1.zip и нажимаем «Открыть»;

7. Еще раз нажимаем «Загрузить», предварительно убедившись, что папка проекта «MindCub3r-v1p1» все еще выделена;

8. Находим файл mc3solver-v1p1.rtf, распакованный из архива MindCub3r-v1p1.zip и нажимаем «Открыть»;

Всё! MindCub3r готов к использованию!

После запуска программы робот попросит вложить кубик («Insert cube») и начнет его сканировать датчиком цвета.

После сканирования робот ненадолго задумается и начнет сборку.

Удачное решение задачи ознаменуется радостным вращением кубика.

Вот, собственно, процесс работы робота:

[embedded content]

Выше описан идеальный сценарий, на практике же все немного хуже — датчик может не правильно определить цвета — всего робот может провести 3 (три) цикла сканирования до того, как выдаст ошибку (Scan error). После этого нужно изъять кубик и снова вложить в робота. Причиной этому может быть или низкий заряд батареи модуля или «неправильный» кубик.

У меня иногда проходило по 3-5 повторов (3 цикла сканирования и одно изъятие) прежде чем робот принимался за сборку, но результат того однозначно стоит.