Der Roboter-Herausforderer für den Rekord entscheidet in 1,1 Sekunden über Rubiks Würfel

Die Lösung des Zauberwürfels für Geschwindigkeit ist fast eine Standarddisziplin. Die Sicht des Entscheiders unterbricht nicht, er sieht perfekt den klassischen 3 × 3 × 3-Würfel. All dies ermöglicht es Ihnen, eine großartige Zeit zu erreichen. Von Jahr zu Jahr werden die Ergebnisse immer besser. Das Tempolimit ist weitgehend durch die physikalischen Eigenschaften des Puzzles begrenzt: Es muss gedreht werden, damit es nicht klebt und nicht in Stücke zerbricht. Die Leute arbeiten wirklich die Lösung für den Automatismus aus, aber körperliche Einschränkungen gelten insbesondere für Autos.



Jay Flatland und Paul Rose haben ihre eigene Version des Roboters erstellt, um das Rätsel zu lösen. Sie ist in der Lage, es in ungefähr 1,1 Sekunden zu lösen, was den Erfindern einen Grund gibt, den Rekord zu beanspruchen.

Die Problemstellung zum Lösen des Zauberwürfels spiegelt sich in den Regeln wider, die von der Organisation erstellt werden, die den Datensatz registriert. Beispielsweise muss laut WCA der Würfel auf besondere Weise gemischt werden , und die Änderungen des Würfels und des Modells werden reguliert. Nach Erhalt des Würfels kann der Teilnehmer die Entscheidung treffen. Bei einer Maschine dauert die eigentliche Berechnung vernachlässigbar lange. Die meiste Bewegung und Drehung der Flächen des Würfels. Aber es kann nie mehr als 20 Bewegungen geben - so ist die Zahl Gottes .

In diesem speziellen Fall wurde der Kotsemba-Algorithmus verwendet, 4 Webcams und 6 Schrittmotoren. Vier USB-Kameras zeichnen die Cube-Konfiguration auf. Die Daten kommen auf einem normalen PC an, auf dem ein Betriebssystem der Linux-Familie ausgeführt wird. Das Anwendungsprogramm berechnet den Zustand des Würfels, erhält eine Lösung aus der Implementierung des Kotsemba-Algorithmus und steuert den Bewegungsprozess. Schrittmotoren basieren auf einem Rahmen, der mit einem 3D-Drucker erstellt wurde. An ihren Enden befinden sich kleine bedruckte Beine, durch die Kontakt mit dem Puzzle hergestellt wird. Der Würfel selbst ist leicht modifiziert: Im mittleren Segment jeder der Flächen werden 4 winzige Löcher gebohrt, in die diese Beine an den Enden der Motorachsen eintreten. Motortreiber werden von einem Arduino-Chip angetrieben.

Das Ergebnis ist eine Lösung für den Zauberwürfel in etwas mehr als 1 Sekunde. Ein typisches Ergebnis liegt bei 1,1 Sekunden. Zur Demonstration deckte Flatland eine der Kameras mit einem Blatt Papier ab und mischte versehentlich den Würfel. Der Roboter löste das Rätsel in 1.047 Sekunden.

Im Moment gehört der Rekord unter den Fleischsäcken der Menschen dem amerikanischen Teenager Lucas Etter. Er stellte es im Herbst 2015 ein und löste das Rätsel in 4,9 Sekunden. Der Rekord wird von der World Cube Association registriert, einer Organisation, die Rubik's Cube-Wettbewerbe reguliert.



Im Jahr 1982 wurde ein Rekord unter Menschen als Ergebnis von 19 Sekunden angesehen - fast viermal länger. Roboter verbessern auch ihre Leistung gut. Zum Beispiel konnte CubeStormer 2 2011 in etwas mehr als 5 Sekunden fertig werden . Im Jahr 2014 brachte CubeStormer 3 jede Facette des Würfels in 3,253 Sekunden auf dieselbe Farbe . Jetzt im "Guinness-Buch der Rekorde" in 2,39 Sekunden Robo-Ergebnis aufgezeichnet.



Der Auto-Rekord von einer Sekunde muss noch registriert werden. Bisher wurde vor der Kata nur eine Videodemonstration präsentiert.

Source: https://habr.com/ru/post/de389557/


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