Екип от студенти в университета Пърдю създава робот, който не

Екип от студенти в университета Пърдю основава робот, който не просто взема решение кубчето на Рубик – той го прави за 0,103 секунди, като по този метод слага нов международен връх и безусловно пренаписва границите на вероятното.

В съпоставяне, предходният връх от 0,305 секунди беше подложен от инженери в Mitsubishi Electric в Япония. Сега студентите от Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering освен чупят върха, а го срутват, написа The Verge.

Роботът, който носи името Purdubik’s Cube, е дело на Джунпей Ота, Ейдън Хърд, Матю Патръхей и Алекс Берта. Но триумфът им е доста повече от просто по-бързи мотори.

Победата е резултат от стратегическо инженерство: бързи, само че нискорезолюционни камери, напълно модифицирано кубче и потреблението на техники от света на човешкия „ speed cubing “.

Историята на роботите, които вземат решение пъзела, стартира още през 2014 година, когато Cubestormer 3, съединен с LEGO и захранван от Samsung Galaxy S4, го взема решение за 3,253 секунди.

През идващите години границата пада под секунда, само че действителният пробив идва със студеното пресмятане и прецизността на индустриалния хардуер.

При пробива на Purdue обаче ролята на скоростта наподобява е единствено част от цялото уравнение. Според Матю Патръхей всеки нов връх досега е резултат от едно софтуерно преимущество. Но те са съумели да комбинират няколко.

Една от най-големите нововъведения в Purdubik’s Cube е методът, по който роботът възприема кубчето. Докато хората имат време да го прегледат, преди да започва таймерът, роботите би трябвало да открият цветовете на всяка страна в действително време.

За тази цел екипът употребява две FLIR камери с резолюция едвам 720x540, ориентирани към противоположни ъгли на кубчето. Камерите снимат по три страни едновременно при експозиции от единствено 10 микросекунди.

Най-впечатляващото е, че роботът напълно пропуща обработката на изображението. Сензорите изпращат „ сурови “ цветови данни към ултрабърза RGB система, която разпознава цветовете по-бързо даже от изкуствен интелект.

„ Може да не е толкоз надеждно – само че пък е задоволително бързо “, признава Патръхей.

Въпреки че хардуерът е мощно персонализиран, за софтуера студентите избират към този момент потвърдено решение: логаритъма Rob-Twophase на Елиас Франтар. Той е основан особено за роботи и регистрира способността им да въртят две страни по едно и също време – нещо невероятно за човешката ръка.

Още едно преимущество идва от така наречен corner cutting техника, добре позната на човешките рекордьори. Тя разрешава на робота да стартира ново завъртане, преди предходното да е завършило. При неверно използване обаче, това може безусловно да унищожи кубчето – по тази причина се постанова екипът да го модифицира.

За да издържи на голямото напрежение, употребяваното кубче е с 3D-принтирана вътрешна конструкция от SLS найлон. То е настроено „ смехотворно плътно “, по думите на Патръхей, и не може да бъде завъртяно на ръка – належащо е голямо изпитание.

Това отстрани неконтролирани завъртания и разрешава осъществяване на рисковани техники като corner cutting.

Purdubik’s Cube употребява шест серво мотора, инсталирани на железни оси, свързани с другите страни на кубчето. След тестване на разнообразни профили, екипът се стопира на така наречен trapezoidal motion, при който ускорението доближава до 12 милиона градуса в секунда, само че забавянето е доста по-плавно – към 3 милиона градуса в секунда. Това разрешава роботът не просто да бъде бърз, а и акуратен в това време.

Възможно ли е да бъде подложен нов връх? Според екипа – изцяло да. Но идващият скок ще изисква освен това от камери – може би кубче, основано от въглеродни влакна или изцяло нов материал, основан напълно за тази цел.

За момента обаче 0,103 секунди остава границата. А Purdubik’s Cube – най-бързият машинален талант, който светът е виждал.