Más rápido que un segundo: los robots continúan mejorando el tiempo de montaje del cubo de Rubik

El primer intento de ensamblar el cubo de Rubik intuitivamente, sin usar métodos ya desarrollados y bien descritos, tropieza con una derrota impotente. Después de leer las instrucciones apropiadas, el problema se resuelve, aunque la repetición de los algoritmos lleva un minuto. Pero, ¿cuál es el tiempo mínimo necesario para que cada una de las caras de un cubo mezclado al azar tenga el mismo color? La gente alcanzó los cinco segundos. Y los automóviles se han vuelto más rápidos que un segundo. Estamos hablando del robot ya descrito Jay Flatland y de un nuevo contendiente aún más rápido para el récord mundial Sub1.



Entonces, la tarea es obtener un cubo 3 × 3 × 3 mezclado aleatoriamente, familiarizarse con su configuración y rotación, llevar cada una de las caras al mismo color. No necesita hacer esto a ciegas o en la oscuridad, los movimientos no están limitados de ninguna manera. Todo lo que necesitas es velocidad. Los modelos de dados aceptables, el orden de mezcla y otros detalles están regulados por la organización que registra el resultado. Una cosa permanece sin cambios: el número óptimo máximo de movimientos nunca puede ser más de 20. Este es el llamado número de Dios .

Ahora el récord entre las personas pertenece al adolescente estadounidense Lucas Etter. Lo configuró en el otoño de 2015, resolviendo el rompecabezas en 4.9 segundos. El registro está registrado por la World Cube Association, una organización que regula las competencias de Rubik's Cube. El resultado es una mejora gradual en las últimas décadas . Por ejemplo, en 1982, el récord fue de 19 segundos.


El mejor resultado actual entre las personas.

Lograr tales resultados requiere entrenamiento y completo automatismo de movimientos. ¿Por qué resolver el problema con máquinas y no con dedos torpes? Al igual que los humanos, los robots mejoran sin problemas los resultados, aunque mucho más rápido. Por ejemplo, en 2011, CubeStormer 2 pudo hacer frente en poco más de 5 segundos . En 2014, CubeStormer 3 trajo cada faceta del cubo a un color en 3.253 segundos . Durante algún tiempo, el Libro Guinness de los Récords registró un resultado robótico de 2,39 segundos. Pero hace unos días fue reemplazado por un tiempo de 0.900 segundos.

El poseedor del récord fue el robot de dos desarrolladores de software Jay Flatland y Paul Rose de la ciudad de Olate en Kansas. En enero, los autores publicaronun video de YouTube con un dispositivo que pudo resolver el rompecabezas en 1.1 segundos. Un robot es una colección de componentes electrónicos y software relativamente disponibles al público. Esta es la implementación del algoritmo de dos fases Kotsemba , 4 cámaras web y 6 motores paso a paso.

Después de eliminar las barreras, cuatro cámaras USB registran la configuración del cubo. Los datos llegan a una computadora personal normal que ejecuta la familia de sistemas operativos Linux. El programa de aplicación calcula el estado del cubo, recibe una solución de la implementación del algoritmo de Kotsemba y controla el proceso de movimiento. Rose reescribió la muestra de Java en C ++ e hizo que el programa fuera más rápido. Los motores paso a paso se basan en un marco creado con una impresora 3D. Los controladores del motor DRV8255 están controlados por un chip Arduino. En sus extremos hay pequeñas patas impresas, a través de las cuales se hace contacto con el rompecabezas. El cubo en sí está ligeramente modificado: en el segmento central de cada una de las caras se perforan 4 pequeños agujeros, donde estas patas entran en los extremos de los ejes del motor. Se puede argumentar que el diseño del rompecabezas ha cambiado.Pero el resultado es registrado por el Libro Guinness de los Récords de acuerdo con sus propios criterios, que incluyen los requisitos de la WCA. Los robots de récord anteriores también usaron cubos ligeramente modificados que no se rompieronsubsección 3h que define las modificaciones permitidas.

El 5 de febrero, el robot Flatland y Rose ensambló un cubo mezclado con TNoodle durante 0.900 segundos y 18 movimientos en presencia de representantes del Libro Guinness de los Récords. Los cambios en los algoritmos de decisión son notables: en demostraciones anteriores, el resultado fue de alrededor de 1,1 segundos. Como escribe Fletlend, que fue capaz de lograr resultados un poco más de 0,8 y hasta 0,7 segundos, pero de tres en espera de un intento de juzgar a convertirse en el mejor 0.9.


El registro acelerado muestra la velocidad de movimiento. El video original a velocidad normal depende del kat.

Sin embargo, este récord puede romperse pronto. En cierto modo, ya está derrotado: el creador de Sub1, Albert Beer, afirma que fue el primero en el mundo en entrar en un segundo. El 23 de enero de 2016 en Munich en la tienda Cubikon, se demostró un resultado de 0.887 segundos. Esta vez resultó en el tercer intento. El primero dio 1.043 segundos, el segundo terminó con una decisión incorrecta debido al resplandor en el cubo. Un tiempo típico está en la región de 0.9-1.0 segundos. El resultado récord no se registró oficialmente.

Poco se sabe sobre el diseño. Como puede ver, el cubo estándar ZhanChi WCA de 57 mm de alta velocidad está sostenido por una estructura de acero, no de plástico de una impresora 3D. Beer aprendió específicamente a cocinar para su proyecto. Como controladores de motor, se utilizan placas Toshiba TB6560.


El nuevo retador para el récord es Sub1.

Fletlend altamente apreciado el trabajo de Bira. Al autor del registro actual le gustó el diseño de la estructura, la ordenada gestión del cable y la iluminación. Flatland incluso dijo que Sub1 podría ser mejor que su modelo, y con la ayuda de tal robot, los resultados se pueden lograr en la región de medio segundo.


0.887 segundos de resolución a velocidad normal y cinco veces más lenta.

El nuevo registro Sub1 aún debe registrarse. La competencia no puede describirse como una batalla. Los titulares de los registros actuales ya han jugado lo suficiente con su proyecto y les gustaría cambiarlo a otra cosa, por ejemplo, crear videos para YouTube. Flatland incluso amablemente le ofreció a Beer su consejo y ayuda.

Source: https://habr.com/ru/post/es390555/


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