基于Kociemba算法和颜色识别的解魔方机器人

基于Kociemba算法和颜色识别的解魔方机器人

基于Kociemba算法和颜色识别的解魔方机器人项目，展示了如何使用STM32开发板、ARMPC C30+开发板和安卓APP实现魔方的自动复原。项目通过移植Kociemba算法和优化颜色识别，实现了在60秒内复原任意打乱的三阶魔方。

项目简介

我们的解魔方机器人可以在60秒左右自主复原任意一个完全打乱的三阶魔方。

硬件说明

机械手设计

• 旧版机械手：使用手工小黄条机械手
• 新版机械手：重新设计的亚克力机械手

开发板细节

• ARMPC C30+开发板
• STM32开发板

显示系统

• OLED显示屏：用于显示解算时间

软件说明

软件部分分为两部分：STM32代码和安卓APP代码

软件系统结构

解魔方机器人软件系统图

核心算法

1. Kociemba算法移植：Kociemba算法是当今世界上复原魔方步数最少的算法，最长步数只有21步，并且其解算时间为ms级。
2. 颜色识别算法：应用机器学习领域中一种比较成熟的分类算法完成颜色的分类，识别率极高。
3. 指令优化：对来自Kociemba算法的复原指令进行了优化处理，使用深度优化搜索算法，优化率达23%，缩短了整体复原时间。

开发环境

• STM32代码：编辑环境为Keil
• 安卓APP代码：编辑环境为Android Studio

代码示例

下面是解算算法Kociemba算法的一个Java示例Demo

演示效果

• 旧版演示：使用手工小黄条机械手和定制亚克力机械手
• 新版说明：新版解魔方机器人视频暂时还没出，上面列出的是旧版的视频。新版解魔方机器人安卓APP，普通手机即可使用。推荐使用后置摄像头大于800万像素的智能安卓手机，颜色识别基本不会出错。