Une machine qui résout le Rubik's Cube.
Construire une machine qui résout un Rubik's Cube : on pose le cube mélangé, elle regarde ses faces, calcule la solution et tourne les faces jusqu'à ce qu'il soit résolu. Une mission qui mélange programmation, électronique et mécanique.
Ce qu'on attend de toi.
La machine doit enchaîner trois étapes, chacune pouvant être confiée à un petit groupe :
1. Voir le cube : une webcam ou un capteur de couleur lit les 54 cases. C'est la partie la plus délicate : les couleurs changent avec la lumière (le rouge et l'orange se confondent facilement).
2. Calculer la solution : à partir de l'état du cube, un programme trouve une suite de mouvements (R U R' U'…). On peut commencer avec une bibliothèque existante, puis essayer de comprendre ou d'écrire son propre solveur.
3. Tourner les faces : des moteurs pas à pas, pilotés par un Arduino ou un Raspberry Pi, exécutent les mouvements. Les pièces mécaniques (pinces, supports) peuvent être imprimées en 3D.
Sécurité : les moteurs pas à pas peuvent chauffer et pincer les doigts : coupe l'alimentation avant de manipuler la mécanique. Utilise une alimentation adaptée aux moteurs, jamais directement l'USB de l'ordinateur.
- Une machine qui résout un cube mélangé sans intervention humaine
- Le code commenté (lecture des couleurs, solveur, pilotage des moteurs)
- Un schéma du montage électronique
- Une vidéo de démonstration, chronométrée
- La machine résout au moins 3 mélanges différents d'affilée
- Le cube n'est jamais bloqué ni abîmé pendant la résolution
- Un autre membre du club peut la remettre en marche en suivant la documentation
Par où
commencer.
Apprendre à résoudre un cube à la main avec la méthode débutant, et apprendre la notation des mouvements.
Écrire un programme Python qui prend l'état du cube (saisi au clavier) et affiche la solution avec la bibliothèque kociemba.
Faire tourner une seule face avec un moteur pas à pas, puis ajouter la caméra et les autres faces.
Ta boîte à outils.
- Méthode débutant (Ruwix) ↗
ruwix.com · résoudre le cube couche par couche, avec la notation des mouvements.
- kociemba sur PyPI ↗
pypi.org · bibliothèque Python qui trouve une solution en une vingtaine de mouvements (algorithme de Kociemba).
- ARS - Arduino Rubik Solver ↗
instructables.com · un robot complet à base d'Arduino, pas à pas.
- Un solveur Raspberry Pi imprimé en 3D ↗
tomshardware.com · exemple de machine faite maison, avec caméra.
- OpenCV : espaces de couleurs ↗
docs.opencv.org · passer en HSV pour reconnaître une couleur malgré les variations de lumière.
- Pythonsolveur et traitement d'image
- OpenCVlecture des couleurs avec une webcam
- Arduino ou Raspberry Pipilotage des moteurs
- Moteurs pas à pas + drivers (A4988)rotation précise des faces
- Imprimante 3Dpinces et supports sur mesure