前述：這個項目從寒假放假開始做，在學校裏面待了七八天，把機械結構搭好，初始代碼有一個雛形，開學之後斷斷續續的總共做了一個月左右，最後結果比較悲情，結果上傳後，很遺憾大佬太多(或是比賽自身公允度也值得懷疑。。。。)，但我們自己做的確實較菜，提交的視頻是雙臂運行了52S。最後是被淘汰的，無緣進入決賽。但對於個人來說，東西是做出快來了，我已無愧。
背景：老師推薦這個比賽的時候，我已經大三了，之前說過，不想再參加任何比賽了，比賽玩幾次還行，可以鍛鍊受壓能力，但是一直做，其實對於新東西學習很有時間限制，但是看見有魔方機器人的項目，就決定再做一次吧。原因我覺得有三個，其一：那段時間在學習python，樹莓派和opencv，就想做一個實際項目吧。其二：沒選擇其他的如格鬥，擦窗之類的，是覺得必須要有一個嚴格的“界限”，對於魔方來說，做出來就是做出來，必須要把魔方還原纔算做出來，但是擦窗，格鬥是沒有什麼硬性指標的[對於我自己來說，是想檢驗一下這三年有沒有能力真正的完成一件事情]，其三：就是大一時間看見過別人的解魔方視頻，當時是頗爲震驚的，想自己來試試。
大體結構：
機械結構，採用最簡單的雙臂形式
控制上面考慮到要圖像處理，兩種解決方案，一種openmv[需要另行購買模塊]，另一種opencv，我那時候剛在鹹魚上收購了一個樹莓派3B+，所以沒多想選擇了opencv，語言就選擇使用python[確實事半功倍的效果]
雙臂魔方機器人的難點：
這個你一定要重視，上面看完，你覺得：哦，似乎沒什麼難度哈。但許多東西是你做起來才發現問題的。
1：最大的問題，就是雙臂的機械結構，從圖上可以看到，我們使用的是標準鋁型材，搭了兩個45角，自以爲巧妙無比，但運行過程中，總會發生手臂碰到魔方的問題，因爲使用的是步進電機，只要一碰到魔方，步進電機就會失步，達不到位置，後面就全亂了，魔方夾子在某寶上面購買的，設計的頗爲讓人費力，後期用電磨不斷加工，只爲了讓舵機張到最大時候，旋轉時候夾子不會碰到魔方，但其實這裏也有兩種方案，一種自己3D打印[看自己工具情況吧]，一種是不需要加工夾子，在夾子上面的滑軌上面加長的硬性塑料[受力不會彎曲，不然夾不住魔方]，或者要是能搞到鐵片也好，再把夾子的抓手固定到塑料或鐵片上，可以加大舵機最大角度時候抓手之間的距離，確保夾子肯定不會打到魔方。
2：魔方每個面顏色識別處理，沒做的時候無非覺得只是，opencv腐蝕，hsv值比較一下就行了，太簡單化問題了。。。
實際問題總是要比理論麻煩，攝像頭受光照等等影響，我們直接用的樹莓派自帶的CSI，10幾塊錢，中午時候採集的圖像很清楚，顏色識別也幾乎全對，但是總存在不確定性，要知道一個錯，就沒有解法的。尤其紅色和橙色的H值是很接近的，總會造成誤判，這裏建議大家使用圖片中的標準魔方，顏色還是比較正確的，剛開始借舍友的這種魔方，紅色和橙色總是傻傻分不清。
其他：剩下的則是一些小問題了，比如抓手必須要貼上一些加大摩擦力的東西，我們使用的是海綿，效果還不錯[砂紙也使用過，對魔方不太好]，還有一個特別的問腿，我們結構看起來夾子是絕對在一個面上的，但是轉動起來的時候[因爲我們不是採用的加薄板方案，所以有這個問題，否則略過即可]，會偏，後來，隊友奇想，把一個手臂用手向一邊掰彎，竟然好了！！。。。
過程：
說一下過程吧，因爲想着要考研[成電等我！！]，在上一年，便把keil之類等等全卸載了，電腦上只留了一個Arduino的編輯器，確實好用方便，寒假留校期間，沒有使用樹莓派[比較金貴，東西沒調好之前怕搞壞了沒使用，還有就是沒想好怎麼使用，電腦遠程又沒網，不捨得開流量。。。一開始想的是先用C寫，完了之後移植到python上，設置爲樹莓派開機自動啓動]，這裏介紹一下魔方解決算法kociemba，在GitHub上面開源，需要研究源碼或是pip安裝的瞭解下，外人以爲魔方是一步一步邊走邊算的，其實是錯的，它根據各面信息在最開始便得到過程，剩下則是電機互相配合把它動作出來的問題了。
在校七八天內，等着買的鋁材料回來時候，在寫電機根據kociemba得出的結果之後的動作，大致想法是把結果字符串分離成一個個字符，再判斷字符情況，根據雙手目前顏色情況[顏色就在手中，不需要步進電機旋轉]，與目標顏色相差多少度等等。。。
最後等架子搭起來的時候，因爲抓手無法夾着魔方[摩擦力不夠]，又因爲要回家了，就模仿着，單步在Arduino上，根據串口反饋的結果，我自己雙手走了一遍，似乎沒錯誤就先這樣了
開學來的時候，考慮樹莓派用來處理圖像，Arduino負責電機動作[因爲有完美的servo庫和pwm輸出，只使用樹莓派，要自己配置電機驅動。。。]，但這樣就要考慮兩個之間通信，IIC或者是串口，IIC只能發送字符 ，而我想要的是可以發送字符串[ok,yes之類]，後來使用串口，但是兩個控制器的串口通信似乎存在不同步問題，這樣把指令給Arduino就要費很長時間。所以又放棄這個想法，還是使用單一樹莓吧，解決遠程[手機或者電腦連接pi],就直接上樹莓派了，這裏要說一下opencv安裝問題，因爲樹莓派安裝cv3的時候需要編譯[我在宿舍用了整整一天]，後來不知怎麼崩了，無法調用，心血全廢了。。。。。所以這裏建議大家[務必]使用cv2，只需要pip一下，安裝也就40分鐘左右，對於顏色識別已是足夠，只在某些函數調用上面，cv2與cv3相比可能多一些參數。
使用pi的時候，因爲怕python加持，很多問題都簡單了，在Arduino上比如結果分離成字符的函數需要自己寫，在python上面有現成的，一句話的事情，結果也沒有移植當初Arduino上的代碼，因爲覺得寫的麻煩了，這裏有一個想法：算法是什麼？算法是節約空間和時間的，當沒有或者是可靠的算法的時候，放棄空間或許可以換來時間和代碼可靠性，想來魔方可能情況不多[左右手顏色組合情況]，於是就做了一個python裏面的字典映射，每種情況對應一種動作，雖然空間臃腫了，但是效果不錯！
本來想的是進入決賽更新顏色識別偏，加上模型訓練或者是換攝像頭，遺憾止步了，五一開始，早上困的不行，沒有去圖書館，一直想更新下博客，趁這個機會補上，代碼等有空補上[發GitHub上吧。。]，樹莓派沒在身邊
視頻裏最後結果截屏。。。。
