Neuer Rekord: Roboter löst Rubikwürfel in 0,38 Sekunden

Der bisherige Geschwindigkeitsrekord beim Lösen eines kleinen Rubikwürfels wurde durch den MIT-Forscher Ben Katz und seinen Freund Jared di Carlo gebrochen. Die beiden Elektronik-Tüftler haben einen Roboter gebaut, der seine Aufgabe hocheffizient erfüllt. Im November 2016 hat Chiphersteller Infineon einen Roboter vorgestellt, der einen 3x3x3 Felder großen Rubikwürfel in 0,637 Sekunden gelöst hat. Katz und di Carlo unterbieten diese Zeit mit 0,38 Sekunden deutlich.

Motorenverbesserung

Ausschlaggebend für die enorme Zeitreduktion war die Verwendung anderer Motoren, beschreibt Ars Technica. "Uns fiel auf, dass alle der schnellen Rubikwürfel-Roboter Schrittmotoren verwendeten und dachten uns, wir können das mit besseren Motoren besser machen", schreibt di Carlo in seinem persönlichen Blog. Katz und di Carlo verwendeten Motoren, die eine volle Drehung einer Rubikwürfel-Seite in fünfzehn Millisekunden ausführen können.

PlayStation-Kameras

Für ihren Roboter verwendeten die Bastler sechs solcher Motoren. Um einen dazwischen eingespannten Rubikwürfel zu lösen, werden zunächst seine Farbflächen durch zwei PlayStation Eye Webcams gefilmt und an einen Computer weitergeleitet, auf dem selbst programmierte Software die Kontrollbefehle an die Motoren schickt. Die Analyse der Würfelseiten und die Befehlserteilung nehmen in Katz und di Carlos Roboter 45 Millisekunden in Anspruch. Von der Analyse des Würfels bis zur mechanisch vollbrachten Lösung mit einfarbigen Seiten dauert es 0,38 Sekunden.

Gesprengte Würfel

Im Laufe ihres Projekts sind Katz und di Carlo auf spannende Verhaltensweisen des Rubikwürfels gestoßen. Während es für Menschen, die versuchen, Rubikwürfel möglichst schnell zu lösen, besser ist, wenn die Gelenke des Würfels möglichst leichtgängig gelagert sind, stellte sich dies für einen Roboter als fatal heraus. Weil die Seiten des Würfels dermaßen schnell rotierten kam es zu verklemmten Teilen, wodurch ganze Würfel gesprengt wurden. Diese Unfälle wurden auch auf Video festgehalten.

Verbesserung möglich

Als besser für den Roboter entpuppte sich möglichst schwergängiges Drehen der Würfelseiten. "Ein nicht gerade intuitiver Trick", meint Katz in seinem Blog. Für die Zukunft prophezeien Katz und di Carlo weitere Zeiteinsparungen. "Die Maschine kann definitiv schneller sein", der Tuning-Prozess sei jedoch sehr zeitraubend, weshalb Katz und di Carlo momentan nicht weiter daran arbeiten wollen. Katz: "Vielleicht kommen wir aber irgendwann darauf zurück und holen weitere 100 Millisekunden oder so heraus."