做做AI，造造人 - 动力老男孩的博客

今天刚刚听说lego有一个叫做LDD的软件，可以直接生成搭建图。三人行必有我师，在这里感谢一下程序猎人。

真是应了一句老话“独学而无友，孤陋而寡闻”。从我决定开始做魔方机器人以来，基本上都是自己闭门造车。后来为了发攻略，又重头搭建了一遍，途中拍了无数照片。早知道就不费这个牛劲了，更郁闷的是搭完以后程序员的兽性大发，改了n多地方和无数代码。。。。

不过话说回来，牛劲既然已经费了，我还是坚持把这一系列照片发完，嘿嘿。大家先凑合看，如果有时间的朋友愿意帮我转成LDD的搭建图，本人将不胜感激。

下面是萝卜头小爪子的驱动电机搭建过程：

准备一个电机

连接电机轴，引出动力

几个连接件

不知道该说啥，照葫芦画瓢吧

这是下面的支架

和大底盘的对接过程

看！搭起来了，请注意这里的角度和距离都是计算过的，最好不要变化

这是两个悬臂

两个悬臂的安装位置

悬臂安装以后，为了更结实，又增加了一个

安装完成了

绕到后面看一眼

这个版本的爪子电机，可以看出是由电机直接连转轴驱动的。在很多次朋友参观的过程中，这个爪子由于力气不够大，被魔方卡住了，让我感到非常没有面子（算了，萝卜头表现欠佳，归根结底还是我没培养好）
下面就是兽性大发的部分了：改用了一对3：1的齿轮组，把萝卜头的臂力增强了3倍，所以现在彻底解决了爪子被卡住的问题。搭建过程没有再拍照了，只能看看结果照片，大家自由发挥吧：

添加了减速齿轮组的爪子电机

换个角度来个特写

接下来的任务是安装驱动颜色传感器的电机。为什么我们要把这这部分安装在斜面支架上呢？因为颜色传感器是用来读魔方颜色的，按照说明书的要求，读数时必须距离2~3厘米，并垂直于目标物体的表面。所以魔方是斜的，传感器也必须是斜的。

有人给我提意见，怎么每次都只更新这么一点，一次多发点吧。

其实帖子就像姑娘的裙子，太短了盖不住主题，太长了又没有吸引力，差不多就行啦:)

之前我试过发特别长的攻略，我家娘子打开页面的时候，被不断缩短的滚动条吓的手一哆嗦。。。。又关掉了。。。

下面进入正题：

准备一个延长杆和一个直角连杆准备好电机和一些连接件

准备好电机和一些连接件

神奇吧，电机正好连上，不过还有点晃晃悠悠的真是两个加固的小件

这步有点费解，刚才的两个小件是加到了连杆的下面，另外因为件不够了，我把上面的普通横杆换成了疙里疙瘩的连杆

准备延长底座，一直要延伸到爪子那边

延长后的底座，正好顺路看看刚才比较费解的电机连接部分

这一部分拍的照片有点少，不过乐高积木就是有这点好处，你想怎么蹂躏它都可以，只要接在一起就可以了，不一定非要完全按照我的接法。下一篇我们将要连上驱动爪子的电机！

底座完工以后，需要把它连接到电机上。需要注意的是，我们还需要把这个底座变成一个40度左右的斜坡。为什么要有坡度呢，肯定不是吃饱了撑的。因为萝卜头只有一个爪子用来翻转魔方，有了坡度以后，借助重力作用，轻轻一推就可以翻过去。
经过我多次实验，坡度太大的时候魔方容易滚出台外，坡度太小了又翻不过去，这个40度左右刚刚好。

说起这个，我想起前不久的老同学聚会，有些同学太“爽快”，聚会非要喝到人仰马翻为止。其实任何事物都要掌握一个度，所谓“酒饮微醉，花看半开”。不喝酒没气氛，喝多了太伤身，还鬼哭狼嚎的。。。就像这个斜坡似的，恰到好处最合适。

又扯远了，先远观一下我们即将要做的部分（下图的右边部分）

接下来要介绍右侧的电机和斜坡支架

好，接下来继续看图说话：

在底盘背面加上四个转向固定连杆

插上以后的效果

电机连接需要的配件

电机连接效果

后来发现那个大直角插件有问题，换成黄色的这个了，懒得再拍一遍，凑合看吧

连上以后的效果，领会精神吧，自己试试

支架需要的配件组装后的支架

我最爱的转向“插销”，又结实又好用

支架和电机连接

加一个蓝色插销加强一下

连上一个大直角，这个是以后用的，先放着

准备做另一边的支架

组装后的第二个支架

支架与电机连接

这些是固定宽度的撑杆

这个支架还没有完全连起来，给它添加一个直角连接，连接的照片忘拍了，自己试试吧

完工了！看看四脚朝天的效果图

接下来的几篇攻略会以图片为主，基本上每个步骤都加上了下一个步骤需要的颗粒，相信聪明的你肯定能理解。
首先要制作的是魔方的底座，就是下面这个东东：

可旋转的魔方底座

（我家娘子看了上面这张图，第一反应是“结婚戒指呢？”。哭，好不容易找的角度，居然被慧眼如炬的识破了……:)
下面是看图说话环节：

双层的齿轮盘+两个连杆

这个是背面，接上转向连接件

没啥好说的

装上了“擂台的四个柱子”

这些将是“擂台的围栏”

两个围栏的最后合影，从此天各一方

另外两个围栏

四面围栏搞定，准备开始铺地砖

定位销钉

这是几块“地砖”

继续铺地砖

地砖安装前

大功告成，看看效果

两点说明：
1，这样装完的底盘是有沟壑的，翻转魔方的时候会有很大摩擦力，需要铺上一层光滑的纸或塑料；我从零食盒上剪了一块方形的塑料贴上了。
2，就在我制作的过程中，国甲魔方出了第二代，比标准的魔方小一点，为56mm（标准Rubik’s是57.15mm）。因为这一点点误差，萝卜头回国以后一直水土不服，直到我把四周的护栏缩小了一圈。各位同学到时候请根据自己买的魔方来做相应调整。

这是最近的样子：

调整后最新的样子

有了想法，接下来该怎么行动呢？我建议的方式是：
考查 -> 确定方案 -> 架构 -> 实现 -> 改进

我们先开始考查，随便Bing一下 rubik+cube+robot 。你可以找到各种奇奇怪怪的魔方机器人，例如：

各种神奇的魔方机器人(无聊的人还真不少)

需要链接的请点这里：
http://www.switched.com/2009/09/17/teens-rubiks-cube-robot-solves-classic-puzzle/
http://video.google.com/videoplay?docid=-2084071621500271233#
http://www.youtube.com/watch?v=jkft2qaKv_o
http://www.engadget.com/2007/12/17/kawasaki-robot-solves-rubiks-cube-in-six-seconds-flat/
http://tiltedtwister.com/

我决定参考（请注意是参考而不是抄袭）图中左下的方案，该方案基于Lego公司的NXT Mindstorm机器人套装制作，有以下优点：
1，成熟产品，无需设计电路和焊接
2，积木式设计，扩展性超强
3，三组电机，多种传感器，蓝牙连接，功能很完善
4，有很多第三方的开发包，编写代码很方便
5，价格可以承受(2k左右)

它的缺点：
1，个头小，功率不高，转魔方没问题，干重体力活就不行了
2，塑料连接件，容易出现误差
3，想进一步扩展电子设备较困难

万丈高楼平地起，确定方案就是迈出了第一步！请注意：貌似最轻松的这一步恰恰是最关键的，因为它会影响到之后的所有工作。这个考查阶段，我大概用了一星期的时间查阅资料，对比和估算了各种方案需要的时间和经费；另外还需要一个大概的可行性分析，确定这个方案可以行的通。

现在回过头来看，可行性分析非常重要但也不要钻牛角尖，因为做一件事很少能一帆风顺，总会遇到各种出乎意料的问题。只要不轻言放弃，开发人员永远都可以兵来将挡，水来土掩。

接下来就准备掏银子采购吧，像泡妞一样，该出手时就出手！

在开始介绍方案之前，我先回答一个问题。有人问我，为什么你无端端的会想起做一个解魔方的机器人呢？

（嗖~~镜头切换到1990年）
玩具店里，一个小P孩正呆呆的看着一架模型飞机。他的眼睛里充满了渴望，小伙儿追求姑娘的眼神也不过如此。
但是他没有哭闹着要买，因为他知道家里没有多少钱（哈哈，这娃真懂事啊）
最后他挑了一个很便宜的魔方，这个魔方成了他几年内唯一的玩具。
那个时代没有网络，信息匮乏，这个不算聪明也不算太笨的小P孩，自己一个人闷头玩了两年，终于找到了还原的方法。

（嗖~~镜头又切换到1996年）
在座如果有北航的校友，应该知道冯如杯科技制作竞赛，每年各系都有老师组织并指导学生参赛。
航空发动机系的新生：老师，我想做一个能转魔方的机器人
指导老师（观察中：这个学生真是特别啊–看上去特别呆）：
嗯，你的想法非常好，不过我觉得实现起来很难，而且没有什么实用价值，另外咱们系也没多少经费……
于是这个不切实际的想法就这样被咔嚓了。
题外话：其实当时计算机还在Dos时代，Internet更是还没在北京出现，做这样的机器人确实非常困难。我后来参加的Atar9C发动机实体模型项目，获得了冯如杯的二等奖。
这个发动机至今还展览在北航三号教学楼的发动机陈列室里，回想起来还是无法抑制的臭美啊！

（镜头再次切换）
某公司老板酷爱长跑，为了迎接新加坡马拉松大赛，他组织了一次公司内的热身长跑活动。
在这次活动里，只要跑完20公里，就可以获得几百大洋的奖金。
有一位年轻人恰好出差到此，跑两小时就有几百大洋入账，不赚白不赚啊！
不幸的事情发生了，半路上他亲眼目睹了一个同事倒下，心脏病突发。
虽然这种事在长跑中很常见，虽然和这位同事素不相识，但是年轻人还是被震撼了
人生如白驹过隙，你曾经想过要做一些事情，但是“有空了再说吧”，“有钱了再说吧”。。懒人的借口总是好找的。
当然，大多数人不会以这种突然的方式离去，他们只是在不知不觉中变老，然后有一天，他们会“突然”发现自己没多少时间了。
所以他决定做点事情，从十多年前被鄙视的小心愿开始做起。
题外话：世事就像变幻莫测的魔方，一串貌似毫不相关的因，可能会结出一个莫名其妙的果。这就是传说中的蝴蝶效应吧！