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我要打造一個(gè)與眾不同的解魔方機(jī)器人，首先從機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上，要求簡(jiǎn)潔適用，顏值超高，便于裝缷，不落俗套。
我的思路是采用黃銅絲桿加連接件來實(shí)現(xiàn)整體外框，大量使用3D打印技術(shù)，制作獨(dú)有的，美觀實(shí)用的零部件來組成機(jī)器人的外型，包括傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
以下是我采購(gòu)和自行設(shè)計(jì)的部件：
黃銅絲桿
采用Simense UG NX11設(shè)計(jì)制作的連接件
下面是采用3D打印技術(shù)，打印出來的部件
上圖是采用FDM工藝，PLA材料打印的專用舵機(jī)座，但是收到貨后，對(duì)FDM工藝相當(dāng)失望，看來便宜沒好貨，確是真理！
M5的螺絲孔塌陷成M4都不到了，整體變形比較嚴(yán)重，無法使用。今天使用光固化工藝重新打印。
光固化工藝做的樹脂材料件已到，見下圖
最新改版升組的舵機(jī)座，準(zhǔn)備用鋁合金打印，要價(jià)220一個(gè)，4個(gè)要800多塊，得拿了獎(jiǎng)才能打得起，先放著，有空再搞。
絲桿固定平臺(tái)+舵機(jī)座
垂直絲桿聯(lián)接螺母
上面是用SLA工藝，光敏樹脂打印的，效果相當(dāng)完美，一次成功，螺絲和內(nèi)螺紋緊密配合，十分滿意，不知道大尺寸的物件，會(huì)不會(huì)有形變，期待舵機(jī)座的結(jié)論。
[已有結(jié)論：大件在施加一定重量后，放一段時(shí)間，會(huì)變形，受力越大，時(shí)間越久，形變也越大；用紫外線加固，效果好些]
8只大小不同的銅齒舵機(jī)
把絲桿，連接螺母，舵機(jī)座，舵機(jī)裝配起來了，見下圖，還是非常簡(jiǎn)潔的。
根據(jù)水平和垂直舵機(jī)組的間距，計(jì)算出機(jī)械手的長(zhǎng)度，用ug設(shè)計(jì)出的舵盤支架和機(jī)械手裝配圖
舵機(jī)盤和機(jī)械手設(shè)計(jì)圖
舵機(jī)盤和機(jī)械手3D打印件
裝配好后，看得出，機(jī)械臂強(qiáng)度不夠，可能是太輕了，每個(gè)2g左右。需要加強(qiáng)，得更換方案，在成本和可用性之間取得平衡。
加固后的舵盤架，用SLS工藝，尼龍材料打印兩只，每個(gè)重約7G，計(jì)劃放置在水平方向上。用SLA工藝樹脂材料打印另外兩個(gè)，計(jì)劃放置在豎直方向上，使得成本和可用性取得最大的平衡。
重新設(shè)計(jì)的機(jī)械手
[07-02] 未來工廠發(fā)回的尼龍打印件，兩小件，加上郵費(fèi)，一百多塊，真是相當(dāng)?shù)馁F呀！心疼。但是人家這個(gè)算是良心價(jià)了。全網(wǎng)也就他家給打印！而且發(fā)貨非常正規(guī)，感覺很棒！尼龍件拿到手感覺非常扎實(shí)，很硬，不是那種一扳就彎的感覺，視覺和觸覺上像雪花糕，過年吃的那種點(diǎn)心。
收到的鑄造樹脂舵盤架，很硬，但太脆。由于我設(shè)計(jì)未留余量，且鑄造樹脂的打印精度也不是那么理想，導(dǎo)致裝配時(shí)相當(dāng)?shù)木o，一用力就斷了?？磥磉€是要用尼龍，貴有貴的道理。不過四個(gè)樹脂機(jī)械手，應(yīng)該可以使用。
組裝好的四支機(jī)械手，白色的部分全部采用SLS工藝尼龍材料，僅打印這些尼龍件已經(jīng)花費(fèi)200元以上。本作品的3D打印總成本在300元以上。為了得到好的效果可謂不惜重金了。
這段時(shí)間，對(duì)3D打印了解了一些，在此簡(jiǎn)單總結(jié)一下：
FDM技術(shù)，最便宜，約0.5元/ml，需要支撐，材料以PLA為主，成本低，環(huán)保，但強(qiáng)度，韌性，穩(wěn)定性不夠，做外形展示可以，比如打印一個(gè)雕像。
SLA技術(shù)，稍貴，約2元/ml，別人幫我做時(shí)，沒提需要支撐，材料以光敏樹脂為主，成本稍高，環(huán)保，性能較好，可以應(yīng)用于要求更高的場(chǎng)合。
SLS技術(shù)，粉末燒結(jié)，這里拿尼龍來說（金屬太貴，不說了），約6元/ml, 不需支撐，成本高，機(jī)械性能好，能做螺釘，螺母。
另外，樹脂中有一種8100韌性樹脂，3mm厚時(shí)已經(jīng)非常堅(jiān)固，對(duì)比1.5mm厚的尼龍，感覺厚實(shí)多了，1.5mm厚的尼龍感覺太柔弱了。
目前我只涉及到這三種，其它的暫時(shí)不了解，也不太適合我。
[08-10] 這些天又發(fā)現(xiàn)兩個(gè)問題：一是這個(gè)結(jié)構(gòu)還是不穩(wěn)定，包括尼龍件，時(shí)間長(zhǎng)了，多少會(huì)有形變，非常懊惱。二是之前買的舵機(jī)，沒有經(jīng)驗(yàn)，十幾塊錢一個(gè)的MG996R，測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)回中誤差太大，精度太低，而且慢，0.16S/60deg, 幾乎用不起來，就半價(jià)在閑魚甩掉了，重新花79塊錢一個(gè)，買了4個(gè)金屬數(shù)字舵機(jī)，老板說是新品推銷，不然得是這價(jià)的兩倍以上。感覺玩機(jī)器人也很燒錢哪！
又經(jīng)過好幾天時(shí)間，把結(jié)構(gòu)加固調(diào)整了一下，主要是用了兩塊亞克力板來固定舵機(jī)，效果個(gè)人比較滿意。后面不忙了再想辦法把機(jī)械手部件加固。
[08-14] 代碼調(diào)試中
[08-18] 重大突破，解魔方算法已生成，并通過無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到STM32單片機(jī)
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