Robot pemecah rekor dikembangkan di Laboratorium Biomimetik Robotika Massachusetts Institute of TechnologyAda permainan di mana AI mengalahkan seseorang. Tetapi ada tugas-tugas di mana seseorang umumnya tidak dianggap sebagai pesaing. Di sini, robot hanya bersaing satu sama lain. Merakit Rubik's Cube adalah tugas yang khas.
Pada November 2016, robot Infineon Technologies AG mencetak rekor dunia baru untuk merakit Rubik's Cube:
merakitnya dalam 0,637 detik , memecahkan rekor sebelumnya 0,89 detik. Tetapi para insinyur Eropa dikalahkan oleh para siswa
di Lab Robot Biomimetik Institut Teknologi Massachusetts. Robot mereka menyelesaikan tugas dalam
0,38 detik yang luar biasa . Ini adalah waktu "kotor", yang meliputi menekan tombol "Mulai", pengenalan gambar dan menghitung urutan tindakan. Bagian mekanis dari tugas itu sendiri memakan waktu sekitar 335 milidetik. Memecahkan masalah dalam
program berdasarkan pada
min2phase dan mengirim instruksi - 45 milidetik.
Video waktu nyata diambil dengan jelas bukan untuk mata manusia. Agar organ-organ indera yang tidak sempurna dari seseorang untuk dapat memperbaiki proses perakitan, dan otak manusia yang lambat untuk menyadari apa yang terjadi, perlu untuk memperlambat pemutaran video setidaknya beberapa puluh kali. Pada kecepatan 0,03x dari yang asli, sesuatu menjadi jelas.
Para pengembang yakin bahwa mesin ini cukup mampu mengatasi lebih cepat, tetapi ini membutuhkan optimalisasi waktu gerakan mekanis yang ditangkap pada kamera berkecepatan tinggi. Dalam video dengan kecepatan 0,03x (pelambatan 33 kali lipat), terlihat bahwa setelah setiap gerakan wajah inersia kubus bergerak bolak-balik sebelum akhirnya berhenti. Jadi, rotasi 90 ° pada kenyataannya selesai dalam sekitar 10 milidetik, tetapi robot membuat gerakan berikutnya dalam 15 milidetik. Di bagian inilah proses tersebut dapat dioptimalkan secara signifikan. Tetapi robot hampir dua kali lipat rekor dunia sebelumnya hampir dua kali, dan karena kesalahan optimasi, kubus pecah atau transistor efek medan meledak. Jadi kami memutuskan untuk membiarkannya apa adanya. Tetapi jika perlu, siswa dapat "memotong" 100 milidetik lagi dari catatan.
Desain menggunakan detail berikut:
- 6 mesin seri Kollmorgen ServoDisc U9 (empat N9M4T dengan magnet neodymium dan dua UD9-E - mereka memiliki karakteristik dan kinerja yang sama). Dua di antaranya diambil dari proyek lama lengan mekanik , sisanya dibeli dengan harga murah di eBay. Sensor optik US Digital 2000, juga dengan eBay, terpasang pada setiap mesin. Meskipun sensor ini memberikan resolusi yang berlebihan untuk percobaan ini, mereka berhasil dibeli seharga $ 14 masing-masing - yang baru, yang merupakan harga yang bagus. Benar, untuk memasang sensor ke mesin, saya harus mengotak-atik sedikit.
- 6 driver motor 12 volt yang dirancang khusus. Pengontrol STM32F303K8 bekerja di sini. Papan dirangkai pada transistor 100 volt. Tetapi karena suatu alasan, pada 60 volt, salah satunya meledak dua kali ketika kubus macet. Firmware untuk pengontrol .
Sinkronisasi / koordinasi gerakan antara enam pengontrol dilakukan oleh papan logika sederhana (AND Board), yang menerima sinyal dari setiap mesin tentang awal / akhir gerakan dan mengirimkan sinyal tentang awal yang aman ke mesin berikutnya dalam antrian.
- 2 kamera PlayStation Eye memotret masing-masing tiga wajah. Video diproses pada 187 FPS di Linux dengan latensi yang sangat rendah dibandingkan dengan webcam konvensional. Kamera-kamera ini mampu membeli seharga $ 7. Benar, ada masalah dengan perbedaan yang jelas antara kotak merah dan oranye, sehingga siswa sedikit curang - dan mengecat kotak oranye dengan cat hitam.
- 1 Rubik's Cube. Salah satu yang termurah .
Itu tidak sia-sia bahwa kubus diambil murah, karena selama percobaan beberapa potong (lihat video). Para insinyur menulis bahwa salah satu trik agar semuanya berjalan dengan baik adalah memberikan kompresi yang sangat ketat untuk semua detail kubus. Jika bagian-bagian bergerak menjauh satu sama lain, maka bagian luar dapat berubah ke luar ketika Anda mencoba untuk dengan cepat memutar pesawat pusat.
Merakit kubus yang dibongkar dengan baik biasanya membutuhkan 19 hingga 23 langkah. Beberapa solusi bertambah lebih cepat dari yang lain (tercepat terdiri dari 21 langkah). Jadi jika Anda beruntung, maka tugas itu akan diselesaikan sekitar 30 milidetik lebih cepat.