Mais rápido que um segundo: robôs continuam a melhorar o tempo de montagem do cubo de Rubik
A primeira tentativa de montar o cubo de Rubik intuitivamente, sem usar métodos já desenvolvidos e bem descritos, tropeça em uma derrota impotente. Depois de ler as instruções apropriadas, o problema está resolvido, embora a repetição dos algoritmos leve um minuto. Mas qual é o tempo mínimo necessário para trazer cada uma das faces de um cubo misturado aleatoriamente para a mesma cor? As pessoas chegaram a cinco segundos. E os carros recentemente se tornaram mais rápidos que um segundo. Estamos falando do já descrito robô Jay Flatland e de um novo candidato ainda mais rápido para o recorde mundial Sub1.Portanto, a tarefa é obter um cubo 3 × 3 × 3 misturado aleatoriamente, familiarizar-se com sua configuração e rotação, trazer cada uma das faces para a mesma cor. Você não precisa fazer isso às cegas ou no escuro, os movimentos não são de forma alguma limitados. Tudo que você precisa é velocidade. Modelos de dados aceitáveis, ordem de mistura e outros detalhes são regulamentados pela organização que registra o resultado. Uma coisa permanece inalterada: o número ótimo máximo de movimentos nunca pode ser superior a 20. Esse é o chamado número de Deus .Agora, o recorde entre as pessoas pertence ao adolescente americano Lucas Etter. Ele o definiu no outono de 2015, resolvendo o quebra-cabeça em 4,9 segundos. O recorde é registrado pela World Cube Association, uma organização que regula as competições de Rubik's Cube. O resultado é uma melhoria gradual nas últimas décadas . Por exemplo, em 1982, o recorde foi de 19 segundos.O melhor resultado atual entre as pessoas.Atingir esses resultados requer treinamento e automatismo total dos movimentos. Por que resolver o problema com máquinas e não com dedos desajeitados? Como os humanos, os robôs melhoram suavemente os resultados, embora muito mais rápido. Por exemplo, em 2011, o CubeStormer 2 conseguiu lidar em pouco mais de 5 segundos . Em 2014, o CubeStormer 3 trouxe cada faceta do cubo para a mesma cor em 3.253 segundos . Por algum tempo, o Guinness Book of Records registrou um resultado robótico de 2,39 segundos. Mas alguns dias atrás ele foi substituído por um tempo de 0,900 segundos.O detentor do recorde foi o robô de dois desenvolvedores de software Jay Flatland e Paul Rose da cidade de Olate, no Kansas. Em janeiro, os autores postaramum vídeo do YouTube com um dispositivo capaz de resolver o quebra-cabeça em 1,1 segundos. Um robô é uma coleção de componentes e software eletrônicos relativamente publicamente disponíveis. Esta é a implementação do algoritmo bifásico Kotsemba , 4 webcams e 6 motores de passo.Após remover as barreiras, quatro câmeras USB registram a configuração do cubo. Os dados chegam em um computador pessoal comum executando um sistema operacional da família Linux. O programa aplicativo calcula o estado do cubo, recebe uma solução da implementação do algoritmo Kotsemba e controla o processo de movimentação. Rose reescreveu a amostra do Java em C ++ e tornou o programa mais rápido. Os motores de passo dependem de um quadro criado usando uma impressora 3D. Os drivers de motor DRV8255 são controlados por um chip Arduino. Nas extremidades estão pequenas pernas impressas, através das quais é feito contato com o quebra-cabeça. O cubo em si é ligeiramente modificado: no segmento central de cada uma das faces, são feitos 4 pequenos orifícios, onde essas pernas entram nas extremidades dos eixos do motor. Pode-se argumentar que o design do quebra-cabeça foi alterado.Mas o resultado é registrado pelo Guinness Book of Records de acordo com seus próprios critérios, que incluem os requisitos da WCA. Os robôs recordes anteriores também usavam cubos levemente modificados que não quebravamsubseção 3h definindo modificações permitidas.Em 5 de fevereiro, o robô Flatland e Rose montaram um cubo de mistura TNoodle em 0,900 segundos e 18 movimentos na presença do Guinness Book of World Records. Mudanças nos algoritmos de decisão são perceptíveis - nas demonstrações anteriores, o resultado foi de cerca de 1,1 segundos. Como escreve Fletlend, ele foi capaz de obter resultados um pouco mais do que 0,8, e até 0,7 segundos, mas de três pendente um juiz tentativas de se tornar o melhor 0.9.Registro acelerado mostra a velocidade do movimento. O vídeo original na velocidade normal é de até kat.No entanto, esse registro poderá em breve ser quebrado. De certa forma, ele já está derrotado: o criador do Sub1, Albert Beer, afirma que ele foi o primeiro do mundo a entrar em um segundo. Em 23 de janeiro de 2016, em Munique, na loja Cubikon, foi demonstrado um resultado de 0,887 segundo. Desta vez, acabou na terceira tentativa. O primeiro deu 1.043 segundos, o segundo terminou com uma decisão incorreta devido ao brilho no cubo. Um horário típico é de 0,9 a 1,0 segundos. O resultado do registro não foi registrado oficialmente.Pouco se sabe sobre o design. Como você pode ver, o cubo padrão ZhanChi WCA de 57 mm de alta velocidade é mantido por uma estrutura de aço, e não de plástico de uma impressora 3D. Beer aprendeu especificamente a cozinhar para seu projeto. Como controladores de motor, são utilizadas placas Toshiba TB6560.O novo desafiante para o registro é Sub1.Flatland elogiou o trabalho de Beer. O autor do registro atual gostou do design da estrutura, do gerenciamento de cabos e da iluminação. Flatland chegou a dizer que o Sub1 poderia ser melhor que seu modelo e, com a ajuda de um robô, resultados podem ser alcançados na região de meio segundo.0,887 segundos de resolução na velocidade normal e cinco vezes mais lento.O novo registro Sub1 ainda precisa ser registrado. A competição não pode ser descrita como uma batalha. Os atuais recordistas já tocaram o suficiente com seu projeto e gostaria de alterá-lo para outra coisa, por exemplo, criando vídeos para o YouTube. Flatland até ofereceu a Beer seus conselhos e ajuda. Source: https://habr.com/ru/post/pt390555/
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