Новий рекорд збирання кубика Рубіка: 0,38 секунди

Є ігри, в які ІІ обіграє людину. А є такі завдання, де людина взагалі не сприймається як конкурент. Тут роботи змагаються лише один з одним. Складання кубика Рубика — типове таке завдання.

У листопаді 2016 року робот компанії Infineon Technologies AG встановив новий світовий рекорд зі збирання кубика Рубіка: зібрав його за 0,637 секунди, побивши попередній рекорд 0,89 с. Але європейських інженерів перевершили студенти лабораторії біоміметичної роботехніки (Biomimetic Robotics Lab) Массачусетського технологічного інституту. Їхній робот впорався із завданням за неймовірні 0,38 секунди. Це «брудний» час, який включає натискання клавіші «Старт», розпізнавання зображення та обчислення послідовності дій. Безпосередньо механічна частина виконання завдання зайняла приблизно 335 мілісекунд. Розв'язання задачі в програмі на базі min2phase та відправка інструкцій – 45 мілісекунд.

Відео реально знято явно не для людських очей. Щоб недосконалі органи чуття людини змогли зафіксувати процес складання, а повільний людський мозок усвідомив те, що відбувається, потрібно уповільнити відтворення відео хоча б у кілька десятків разів. На швидкості 0,03 х від реальної стає щось зрозуміло.

Розробники впевнені, що машина цілком здатна впоратися швидше, але для цього потрібна ретельна оптимізація таймінгу механічних рухів, знятих на високошвидкісну камеру. На відео в 0,03 х швидкості (уповільнення в 33 рази) помітно, що після кожного переміщення грані кубика по інерції рухаються туди і назад, перш ніж остаточно зупинитися.Так, поворот на 90 ° насправді завершується за приблизно 10 мілісекунд, але робот робить наступний рух через 15 мілісекунд. Саме у цій частині можна значно оптимізувати процес. Але робот і так майже вдвічі перекрив попередній світовий рекорд, а через помилки оптимізації ламався кубик чи вибухали польові транзистори. Тож вирішили залишити все як є. Але якщо потрібно, студенти можуть зрізати з рекорду ще 100 мілісекунд.

У конструкції використані такі деталі:

6 двигунів Kollmorgen ServoDisc серії U9 (чотири N9M4T з неодимовими магнітами і два UD9-E – у них однакові характеристики та продуктивність). Два з них взяті зі старого проекту механізованої руки, інші дешево куплені на eBay. До кожного двигуна прикріплений оптичний датчик US Digital 2000, також з eBay. Хоча ці датчики забезпечують надмірну роздільну здатність для даного експерименту, але їх вдалося купити по $14 за штуку — нові, що просто відмінна ціна. Щоправда, для прикріплення датчиків на двигуни довелося трохи повозитись.

Синхронізацію/узгодження рухів між шістьма контролерами здійснює проста логічна плата (AND Board), яка отримує сигнал від кожного двигуна про початок/закінчення руху та посилає сигнал про безпечний початок роботи наступного двигуна в черзі.

Для складання добре розібраного кубика зазвичай потрібно від 19 до 23 кроків. Деякі рішення складаються швидше, ніж інші (найшвидше складається з 21 кроку). Тож якщо пощастить, то завдання вирішиться приблизно на 30 мілісекунд швидше.

21-річний американець Макс Парк встановив новий світовий рекорд у збиранні кубика Рубіка – 3,13 секунди: подробиці, деталі

Кубик Рубіка – вкрай популярна головоломка, яку, напевно, кожен намагався зібрати хоч раз у житті. Скільки часу пішло на це? Годинник? Дні? Тижня? А ось 21-річний Макс Парк витратив на збірку кубика Рубіка 3,13 секунди та встановив новий світовий рекорд! Як таке взагалі можливе?

Новий рекордсмен світу – Макс Парк

Фото: з особистого архіву Макса Парку

Подолання людських можливостей

Кубик Рубіка з'явився ще 1974 року завдяки викладачеві архітектури Ерне Рубіку, який створив куб, який допомагав студентам зрозуміти математичну теорію груп. До 1980-х років іграшка стала популярною головоломкою, і вже в 1982 році в Будапешті пройшов перший чемпіонат світу зі спідкубінгу (швидкісного збирання кубика Рубіка). Тоді перемогу здобув 16-річний Мін Тай, який зібрав куб за 22,95 секунди.

Рекорд Тая був побитий лише 2003 року. Американець Ден Найтс витратив на збирання головоломки 16,95 секунди. З того часу швидкості думки та руху рук лише зростали. У 2007 році було подолано бар'єр у 10 секунд, у 2010-му – у 7 секунд, а у 2015-му – у 5 секунд.

У результаті з 1982 року було встановлено 36 світових рекордів у швидкісному складанні кубика Рубіка з гранями 3x3x3 в одиночному розряді. Більшість цих досягнень (цілих 10) належить австралійцю Феліксу Земдексу.

Останній світовий рекорд у спідкубінгу було встановлено у 2018 році. Тоді китаєць Юйшен Ду зібрав класичний кубик Рубіка за 3,47 секунд!

Новий рекордсмен

І ось 11 червня 2023 рекорд Ду, що тримався майже п'ять років, впав. Світове досягнення побив 21-річний американець Макс Парк. Перед тим, як встановити рекорд, Макс потренувався на іншому кубику і витер руки серветкою.Після пробного складання він протягом кількох секунд оглянув новий кубик, щоб продумати рішення, і за кілька секунд зібрав його. На це Парк витратив лише 3,134 секунди!

Подивитися відео можна на офіційному Youtube-каналі Макса Парка.

Коли готова головоломка опинилася на столі, сам Макс і всі, хто спостерігав за ним, спершу здивувалися, а потім почали радіти. Глядачі з криками захоплення бігали залом і вітали Парку. Сам рекордсмен щасливо скакав і давав п'ять усім довкола. За словами блогера Cube Master, неодноразового рекордсмена США, запорукою успіху Парку стало планування своїх ходів.

Парк – неодноразовий рекордсмен у спідкубінгу. 21-річному хлопцеві належить 10 із 12 рекордів у шести дисциплінах: 3x3x3, 4x4x4, 5x5x5, 6x6x6, 7x7x7, 3x3x3 однією рукою. Крім того, Макс – триразовий чемпіон світу зі спідкубінгу (2019-2021).

"Він не міг навіть відкривати пляшки з водою"

Взагалі, хлопець навряд чи планував стати однією з головних зірок спідкубінгу. У дитинстві Марку поставили аутизм у важкій формі, як наслідок, хлопчик мав проблеми з дрібною моторикою. Щоб її розвивати, батьки Шон та Мікі вирішили дати дитині збирати кубик Рубіка.

Фото: з особистого архіву Макса Парку

«Ми почали збирати кубик Рубіка не заради спідкубінгу, а через аутизм нашого Макса, – розповідали Шон та Мікі Dailymail. - Він не міг відкривати пляшки з водою, тому ми постійно шукали щось, що допомогло б розвинути його дрібну моторику. У нас вдома стояв кубик Рубіка, і Макс постійно виявляв інтерес до нього. Ми тільки потім зрозуміли, наскільки гарний Макс у збиранні кубика. Навіть не можемо описати, як ми пишаємось.

Більшість із нас, батьків, пишаються, коли дитина просто приносить додому п'ятірку. А такі здобутки повністю вибивають нас із колії. Це щось нереальне, фантастичне, тому ми відчуваємо щось більше, ніж гордість».

У результаті Парк-молодший зумів впоратися зі своєю хворобою, знизити тяжкість її симптомів, стати живою легендою спідкубінгу і навіть знятися в документалці від Netflix The Speed ​​Cubers (Спідкубери) в ролі самого себе. А попереду у Макса точно ще багато рекордів, ймовірно, головних у його житті.