Робот который собирает кубик рубика

Швейцарец — программист по имени Ханс Андерссон купил набор конструктора Лего, для своих двух дочерей, и сам увлёкся этим конструктором. Из конструктора он сделал робота, который собирает Кубик Рубика!

Tilted Twister (так был назван робот) решает кубик Рубика полностью автоматически. Ультразвуковой датчик сканирует кубик и определяет его цвета. Затем она вычисляет последовательность вращений для решения и выполняет повороты кубика.

На всю работу, роботу необходимо 3-6 минут.
Интересно что робот работает без подключения к компьютеру, т.е. вычисляет алгоритм решения с помощью своего процессора.
При разработке робота, возникала проблема того, что датчик, который входит в комплект Lego Mindstorms не может различить такие цвета как, например, желтый с белым или красный с оранжевым, чтобы избежать путаницы, разработчик заменил некоторые цвета кубика. На своём сайте, Ханс Андерссон опубликовал инструкцию по сборке такого робота из специального набора Lego Mindstorms. Вот ссылка на сайт tiltedtwister.com

А вот видео, демонстрирующее работу робота.

Как вам? Помоему круто!
Теперь о грустном:
Набор LEGO MINDSTORMS стоит около 15000 рублей.

А вот ещё одно видео. Робот тоже сделан из конструктора лего.

Ben Katz / YouTube

Специалист по робототехнике Бен Кац (Ben Katz) и разработчик программного обеспечения Джаред Ди Карло (Jared Di Carlo) создали робота, который способен собрать кубик Рубика за 0,38 секунды. Это рекордное время, рассказывает Ди Карло в своем блоге, хотя на данный момент оно официально не подтверждено.

Кубик Рубика был изобретен еще в 1974 году, однако головоломка до сих пор пользуется большой популярностью. Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами, а сам процесс — спидкубингом (от английского speedcubing). Сегодняшний рекорд принадлежит американцу Лукасу Эттеру, который в ноябре 2015 года собрал головоломку за 4,904 секунды. Аналогичные соревнования также проводятся среди роботов: до сих пор неофициальным «чемпионом» считался робот инженеров из компании Infeon. В 2016 году он собрал кубик Рубика за 0,637 секунды. Однако теперь Кац и Ди Карло разработали робота, который улучшил результат предыдущего рекордсмена на 40 процентов.

Читайте также  Сетевой кабель cat 6

Как и все подобные устройства, робот исследователей использует камеру (в данном случае PlayStation Eye), которая передает снимки сторон кубика Рубика на компьютер. Он определяет расстановку деталей головоломки, а затем передает данные программе min2phase, в основе работы которой лежит двухфазный алгоритм Герберта Коцембы. Компьютер за доли секунды вычисляет оптимальное решение задачи, после чего подает команду роботу, и тот перемещает все элементы нужным образом.

Чтобы ускорить процесс, Кац использовал двигатели Kollmorgen ServoDisk, которые имеют очень высокое отношение крутящего момента к моменту инерции. Кроме того, инженер построил специальный контроллер, позволяющий повернуть сторону кубика Рубика на 90 градусов всего лишь за 10 миллисекунд. При условии, что собрать головоломку можно, в среднем, за 19-23 хода, робот Каца и Ди Карло должен решать задачу за 0,25 секунды. Однако в реальности процесс занимает 0,38 секунды, так как сейчас машина делает одно движение каждые 15 миллисекунд.

Разработчики уверены, что в будущем они смогут улучшить свой результат. Сейчас процесс настройки требует много времени, поскольку отладка должна выполняться с помощью высокоскоростной камеры, а ошибки порой приводят к поломке паззла или взрыву полевых транзисторов. Тем не менее, для ста различных решений понадобилось всего 4 кубика Рубика. На видео ниже показана одна из неудачных попыток сборки головоломки:

Недавно программист Мартин Шпанел разработал программное обеспечение, позволяющее собрать кубик Рубика с помощью очков дополненной реальности. В режиме реального времени оно выводит нужное действие с помощью AR-гарнитуры прямо поверх одной из граней куба.


Кубик Рубика 3х3 был хитом, когда он вышел в 1974 году. Но он и по сей день имеет массу почитателей и фанатов. По началу кубик Рубика трудно собрать, но многие принимают вызов и становятся спидкуберами, а некоторые продолжаю изобретать роботов для сборки.

Читайте также  Программа для highscreen на компьютер

Робот собирающий кубик Рубика 3х3х3

Очередной механический комплекс для сборки кубика Рубика 3х3 “Arduino Rubik” — это робот, который использует электронику и математику для выполнения своей задачи.

Роботизированная система состоит из компьютерного программного обеспечения и аппаратной части, совместно работающей над сборкой кубика 3 на 3. Изображения с веб-камеры обрабатываются на компьютере, который определяет текущее состояние кубика Рубика и необходимые шаги для его решения.

Из чего изготовлен робот

Основная часть комплекса изготовлена из стальных стержней, акрила порезанного лазером и деталей напечатанных на 3D принтере, а также из Arduino* и шести шаговых двигателей. Arduino* получает инструкции от вычислительного компьютера через последовательный порт USB. Далее эти сигналы используются для того, чтобы дать команду шаговым двигателям правильно управлять кубиком.

Как вы видите на видео это не демон скорости, но хитрое приспособление способно решить кубик Рубика без проблем. Манипулирование кубом надежное и плавное, а сборка плавная и аккуратная благодаря тщательно разработанным компонентам. Конечно это не шедевр, вещь с настоящее время есть кубики Рубика, которые могут собирать себя сами.

Контроллер для робота

Arduino контроллер предназначена для создания и программирования микропроцессорных устройств самого разного назначения.
Arduino Uno программируется и управляется при помощи стандартных средств от производителя, в том числе языка программирования среды разработки Arduino.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector