{"id":1076,"date":"2020-11-18T10:43:47","date_gmt":"2020-11-18T09:43:47","guid":{"rendered":"http:\/\/bsmn.neuimweb.de\/technikerschule-mindelheim\/?page_id=1076"},"modified":"2022-04-05T10:36:18","modified_gmt":"2022-04-05T08:36:18","slug":"rubiks-cube-solver","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.bsmn.de\/technikerschule-mindelheim\/rubiks-cube-solver\/","title":{"rendered":"Rubik’s Cube Solver"},"content":{"rendered":"\n

Ausz\u00fcge aus der Projektarbeit<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Aufgabenstellung<\/h2>\n\n\n\n

Konstruieren eines Rubik’s Cube Solver. Ein Rubik’s Cube 3×3 Zauberw\u00fcrfel soll, vorher beliebig verdreht, in eine Hubvorrichtung gelegt werden k\u00f6nnen. Diese Hubvorrichtung f\u00e4hrt nach dem Bet\u00e4tigen eines Knopfes ein. Nun wird der Rubik’s Cube mit vier Parallelgreifern jeweils an den mittlernen Steinen gegriffen. Durch eine Kamera werden die einzelnen Seiten des W\u00fcrfels gescannt. Diese Daten werden ausgewertet und es wird ein L\u00f6sungsalgorithmus erstellt. Die Greifer drehen die einzelnen Seiten des W\u00fcrfels anhand des zuvor erstellten L\u00f6sungsalgorithmus. Nachdem der Zauberw\u00fcrfel gel\u00f6st wurde, d.h. alle Farben des W\u00fcrfels auf den jeweils sechs Seiten gleich sind, wird der Rubik’s Cube durch die Hubvorrichtung ausgehoben.<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Konzeptionierung<\/h2>\n\n\n\n

Dadurch, dass von vornherein festgelegt wurde, dass der Rubik`s Cube Solver jeden handels\u00fcblichen Rubik`s Cube mit der Gr\u00f6\u00dfe 3×3 l\u00f6sen soll, kann man die Greifer nicht so ausf\u00fchren, dass der Rubik`s Cube an seitlichen Bohrungen gegriffen wird. Diese Bohrungen sind ausschlie\u00dflich bei besonderen, modifizierten Speedcubes vorhanden und kommen bei diesem Projekt nicht in Frage. W\u00e4hrend einer Internetrecherche nach geeigneten Greifmechanismen wurde schnell klar, dass der Rubik`s Cube am einfachsten mit Parallelgreifern gegriffen werden kann. Die Anzahl der Greifer wird dabei auf vier festgelegt, da durch den Hubmechanismus, an zwei der sechs Seiten kein Platz f\u00fcr zus\u00e4tzliche Greifer vorhanden ist. Im Folgenden werden verschiedene L\u00f6sungsans\u00e4tze f\u00fcr Dreh- und Greifmechanismen betrachtet.
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Konstruktion<\/h2>\n\n\n\n

Zu Beginn wurde das Konzept, dass in Punkt 6.1.1 ausgew\u00e4hlt wurde, in das 3D CAD Programm Siemens NX11 \u00fcbertragen, um dort die groben Abma\u00dfe der Baugruppe festzulegen. Mit diesen Abma\u00dfen k\u00f6nnen nun Berechnungen wie z.B. f\u00fcr die Greifkraft durchgef\u00fchrt werden. Au\u00dferdem wurde bestimmt, dass die meisten Bauteile mit einem 3D-Drucker gefertigt werden. Das hat den Vorteil, dass der Geometrie der Bauteile kaum Grenzen gesetzt sind und dies die Konstruktion vereinfacht. Zudem sind die Bauteile kosteng\u00fcnstiger, da diese auf einem 3D-Drucker gedruckt werden k\u00f6nnen und somit Gewicht gespart werden kann.<\/p>\n\n\n\n

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Projektvideo<\/h2>\n\n\n\n
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