Робот смог собрать кубик Рубика всего за 0,103 секунды

Четверо студентов из Университета Пердью (США) разработали робота, который собрал кубик Рубика за 0,103 секунды — это почти втрое быстрее предыдущего мирового рекорда. Как пишет hightech.fm, результат официально зафиксирован Книгой рекордов Гиннесса.

Фото: Университет Пердью

Проект называется Purdubik’s Cube. Его создали студенты инженерной школы Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering: Мэттью Патрохай, Джунпей Ота, Аден Хёрд и Алекс Берта. Разработка началась в рамках студенческого конкурса SPARK, который прошёл в декабре. Команда заняла первое место, после чего продолжила работу над устройством — уже при поддержке Института управления, оптимизации и сетей, также входящего в структуру университета.

Ранее рекорд принадлежал Mitsubishi Electric: их робот собрал кубик за 0,305 секунды. Команда из Пердью улучшила этот результат почти втрое.

Как работает робот, собравший кубик Рубика за 0,103 секунды

Перед началом сборки робот определяет текущее состояние кубика. Это делает система машинного зрения: две высокоскоростные камеры фиксируют два положения кубика, в которых видны все 54 цветных ячейки. Изображения передаются на встроенный модуль, который распознаёт цвета и собирает цифровую модель кубика. На всё уходит меньше миллисекунды.

После распознавания включается алгоритм поиска кратчайшего пути к решению. Как правило, используется алгоритм Kociemba или аналогичный — с предрассчитанными таблицами состояний. Это не подбор наугад, а чёткий расчёт на основе симметрий кубика.

Вычисления происходят на чипе SoC (система на кристалле) — компактном вычислительном модуле, где объединены процессор, память, порты ввода-вывода и управляющая логика. На поиск решения уходит около 1–2 мс.

Робот удерживает кубик шестью моторизированными захватами — по одному на каждую грань. Моторы запускаются по команде с микросекундной точностью. Некоторые грани вращаются одновременно, особенно противоположные — это помогает избежать лишних пауз.

Чтобы кубик не разрушался при таких скоростях, команда разработала собственную версию с усиленной внутренней конструкцией.

Ещё кое-что о науке:

• Учёные предлагают хранить пароли в молекулах
• Нейросети научились работать сообща без помощи человека