项目简介

魔方机器人设计了集摄像头、运行高精度和高速识别控制算法的计算机、机械爪等为一体的双臂二指魔方机器人。系统使用三摄像头协同采集图像,由计算机运行设计的算法并控制设计的机械爪相应的动作。作为系统核心的算法首先使用Scikit-learn的Random Fores分类算法,进行基于色彩空间LAB的颜色识别,完成对魔方状态的识别;然后使用Kociemba算法求解出魔方复原动作,并使用Keras神经网络对复原动作进行优化,减少动作数量。机械爪使用V-REP和SimulationXpress进行机械的仿真和分析,设计了平行连杆双爪结构。实验证明,设计的系统不但性能稳定,而且能在8秒内快速完成魔方的复原。

1、颜色识别

魔方机器人采用双臂两指结构,由摄像头、计算机、机械爪三部分组成。摄像头部分负责
采集魔方六个面的颜色信息;

魔方展开图
rgb

2、复原动作

计算机将采集到的颜色信息进行处理分析,转化为解法的输入信息,同时将所获得的解法转
化为机械爪的动作;

3、机械爪

机械爪负责执行从计算机得到的指令,对魔方进行转动。这三部分是魔方机器人的主要结构,
通过不断优化这三者之间的关系,使整个还原魔方的过程更加迅速、精确。

机械爪

4、实物图