[实用新型]一种自动解魔方装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动解魔方的装置。

背景技术

魔方是一种增强学生空间思维能力的益智玩具，然而对于玩魔方的新手而言，复原打乱的魔方是具有较高的难度。传统的魔方复原工作主要是由人脑进行计算，最终通过人工操作的方式进行还原。虽然现有技术中也出现了一些魔方还原的机器人，但由于此类机器人结构复杂、生产成本和维护成本高，难以推广使用。

发明内容

本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种结构简单、生产成本和维护成本低廉的自动解魔方装置。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的：

一种自动解魔方装置，包括工作台，工作台上设置有支承魔方的支承组件、用于夹持魔方并进行转动的夹持组件和对魔方进行拍摄的摄像头，所述夹持组件的数量为四组，四组夹持组件环绕支承组件均布设置；

所述支承组件包括支承魔方的托架和驱动托架进行升降的第一步进电机；

所述夹持组件包括固设于工作台上的安装板、固设于安装板上的第二步进电机以及与第二步进电机的轴头相连接的机械夹爪；

所述摄像头、第一步进电机和第二步进电机与电控系统相连接。

优选的，所述机械夹爪包括固设于第二步进电机的轴头上的连接板、固设于连接板上的舵机以及用于压接魔方的上压块和下压块，上压块与连接板之间铰接有第一连杆和第二连杆，下压块与连接板之间铰接有第三连杆和第四连杆，上压块与下压块、第一连杆与第三连杆、第二连杆与第四连杆均以第二步进电机的轴线为中心对称设置，所述舵机以齿轮传动的方式同时驱动第一连杆和第三连杆进行转动。

优选的，所述第一连杆与第二连杆相平行设置，所述第三连杆与第四连杆相平行设置。

优选的，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆均设置有两组，并且均分别对称设置在连接板的两侧。

优选的，所述上压块和下压块均包括压接魔方的压接部，所述压接部与魔方的压接面积小于或等于魔方的方格面积的一半。

优选的，所述工作台上设置有容置托架贯穿的第一通孔。

优选的，所述摄像头设置于魔方的正下方，所述托架上设置有用于使摄像头对魔方的底面进行拍摄的第二通孔。

优选的，所述电控系统包括控制主机，以及与控制主机相连接的摄像头、并口接口板、步进驱动器和舵机驱动板，第一步进电机和第二步进电机与步进驱动器进行连接，步进驱动器与并口接口板进行连接，舵机与舵机驱动板进行连接。

优选的，所述控制主机、摄像头、并口接口板、舵机驱动板、步进驱动器均设置在电箱内，所述工作台为板件，工作台设置于电箱的顶部。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的自动解魔方装置，通过设置摄像头，从而可以对魔方进行自动识别，并通过预设解魔方的程序，使得自动解魔方装置可通过执行不同的程序去对魔方进行自动还原。本实用新型的自动解魔方装置，同样也适合于高校的教学使用，该自动解魔方装置能激发学生对专业学习的兴趣，让学生在玩耍中进行学习和实践。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为自动解魔方装置的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1中的机械夹爪的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示的自动解魔方装置，包括工作台2，工作台2上设置有支承魔方1的支承组件、用于夹持魔方1并进行转动的夹持组件和对魔方1进行拍摄的摄像头，支承组件可设置于工作台2的中心位置。夹持组件的数量为四组，四组夹持组件环绕支承组件均布设置，也就是四组夹持组件分别与魔方1的一个侧面相对设置。

每组支承组件包括支承魔方1的托架和驱动托架进行升降的第一步进电机。通过设置可升降的托架，使得在夹持组件夹持住魔方1进行转动时，支承组件下降后以使夹持组件有足够的空间进行转动。

夹持组件包括固设于工作台2上的安装板31、固设于安装板31上的第二步进电机32，以及与第二步进电机32的轴头相连接的机械夹爪。机械夹爪在第二步进电机32的驱动下进行旋转，从而可使夹持组件能驱动魔方1的外层进行旋转。