Hobbyisten bouwen robot die Rubiks kubus in minder dan 2 seconden oplost

In november 2015 verbeterde de veertienjarige Lucas Etter het record 'Rubiks kubus oplossen'. Hij deed het in 4,904 seconden. Een Lego-machine met een Galaxy S4 kon het in 3,253 seconden. Nu hebben twee ingenieurs een robot gebouwd die het in 1,019 seconden voor elkaar krijgt.

In de video weet de robot de puzzel eerst op te lossen in 1,196 seconden, daarna in 1,152, vervolgens in 1,047 en uiteindelijk in 1,019 seconden. De robot is opgebouwd uit zes stappenmotoren, 3d-geprinte frames en vier usb-webcams die allen zijn aangesloten op een pc. De stappenmotoren worden aangedreven door een Atmel-Arduino-bordje.

Verder maakt de Linux-pc gebruik van een in Python geschreven applicatie gebaseerd op Kociemba's Cube Explorer-algoritme. De Rubiks kubus zelf is enigszins aangepast met vier gaten die in het midden van elk van de zes zijden zijn geboord. De gaten zijn nodig om de robot de kubus te kunnen laten verdraaien.

Om te bewijzen dat de computer werkelijk niet 'ziet' hoe de kubus eruit ziet alvorens het programma start, wordt een camera met een wit vel afgedekt. Met de robot willen de makers Jay Flatland en Paul Rose meedingen naar het wereldrecord dat nu nog officieel op naam staat van de Lego-machine-Galaxy S4-combinatie.

Lees meer

Reacties (61)

Jochemd13
25 januari 2016 17:47

Met de robot willen de makers Jay Flatland en Paul Rose meedingen naar het wereldrecord dat nu nog officieel op naam staat van de Lego-machine-Galaxy S4-combinatie.

De Lego-machine is in dit verhaal de pricewatch: Lego Mindstorms EV3 set. Met Lego Mindstorms kan je heel veel dingen bouwen net als een Rubiks cube oplosser.
Je hebt trouwens heel veel ontwerpen ook hiervoor. Van snel naar langzaam. Maar de een is makkelijker te maken dan de ander

Deze is bijvoorbeeld met een startersset al te maken maar doet wel een paar minuten over het oplossen.
Terwijl deze supersnel is, maar bestaat uit meerdere starterssets en nog meer technische Lego. Deze bestaat bijvoorbeeld uit 4 starterssets en maakt gebruik van de rekenkracht van de telefoon.
Meer over Lego Mindstorms: klik

[Reactie gewijzigd door Jochemd13 op 25 januari 2016 17:50]

MiesvanderLippe

@Jochemd13 • 25 januari 2016 17:53

Is het geen probleem dat de rubikscube moet worden aangepast voor deze robot?

hawkeye73
@MiesvanderLippe • 25 januari 2016 20:48

Ik had dezelfde gedachte... ze hebben nu toch een aantal constanten gemaakt

Net zoiets als bepaalde kaarten markeren bij pokeren

casparz
@hawkeye73 • 26 januari 2016 08:47

Nee hoor. Pak maar eens een cube, de middelste blokjes zitten altijd in het midden...

hawkeye73
@casparz • 26 januari 2016 18:29

Als het precies dezelfde markeringen zijn heb je gelijk... maar wie zegt dat en wie kan dit controleren? Aanpassen = fout. Half zwanger bestaat toch ook niet. Regels zijn regels. 0 is niet 1

etc....

Anoniem: 419695
@MiesvanderLippe • 25 januari 2016 18:01

Inderdaad MiesvanderLippe, ik heb geen idee hoe een officiële recordpoging in zijn werk gaat, maar ik zou me voor kunnen stellen dat je om te beginnen al niet je eigen kubus mag gebruiken.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 419695 op 25 januari 2016 18:02]

fastandfourier
@Anoniem: 419695 • 25 januari 2016 18:45

Dat mag wel degelijk.

flippy
@Anoniem: 419695 • 25 januari 2016 19:00

bij wedstrijden worden ook altijd persoonlijke kubussen gebruikt.

vergis je niet dat die wedstijdkubussen heel anders in elkaar zitten als de reguliere kruitvat versie.

aval0ne
@flippy • 26 januari 2016 17:41

Alle kubussen zitten net hetzelfde in mekaar. Er zijn verschillen qua kwailiteit en snelheid maar de fysieke bewegingen die ze maken zijn identiek. De Dayan kubus is populair bij speedcubers omdat ze vlotter en sneller zijn maar werken identiek aan de originale kubus van Rubiks.

flippy
@aval0ne • 26 januari 2016 20:47

dat bedoel ik ook, vele "professionele" kubussen hebben ook metalen binnenwerken en zijn veel preciezer gemaakt en de meeste smeren ze ook nog in met smeermiddelen om je nog soepeler te laten draaien. dat is niet ge vergelijken met de kruitvat-versie.

Jochemd13
@MiesvanderLippe • 25 januari 2016 18:00

Een normale rubikscube, dus gewoon met 6 kleuren, moet hij herkennen.
Zelf zegt Lego over de Mindstorms kleurensensor:

Distinguish between 6 colors!
Emits 3 colors of light!
Detect both reflected and ambient light!
Add this new technology to your robot!

Hij herkent dus ook maar 6 kleuren. Maar hij herkent dan ook nog zwart en wit, maar die rekenen we niet als kleuren. De kleurensensor zal dus niet kubussen herkennen met figuurtjes of andere kleuren, omdat hij simpelweg maar 6 kleuren kan herkennen en niet een heel kleurenspectrum

Als je wilt dat de robot de kubus oplost moet hij voor elke situatie geprogrammeerd zijn. En hij rekent op een manier dat hij de kubus eigenlijk altijd kan oplossen. Maar dat kan alleen voor een originele rubikscube omdat hij enkel die 6 kleuren kan herkennen.
Je hoeft dus niks aan de rubikscube aan te passen.

[Reactie gewijzigd door Jochemd13 op 25 januari 2016 18:00]

MiesvanderLippe

@Jochemd13 • 25 januari 2016 18:37

Nee de kleurtjes geloof ik wel, maar voor de stepper motors moeten de middelste stukjes aangepast worden. Het lijkt me dat dat niet mag van de jongens van Guiness.

Tokkes
@MiesvanderLippe • 25 januari 2016 19:08

Daar valt een mouw aan te passen door een ander grijpmechanisme te gebruiken, daar zie ik zo'n probleem nog niet in.

Anoniem: 112755
@Tokkes • 25 januari 2016 19:29

Misschien geen probleem, maar waarschijnlijk wel minder snel.

F-91W
@Jochemd13 • 25 januari 2016 19:45

Er gaat een wereld voor me open!

Triblade_8472
25 januari 2016 19:06

Doet mij afvragen of er een 'moeilijkste' stand te draaien is, waar een oplossing het meest voor moet draaien dus.

Anoniem: 112755
@Triblade_8472 • 25 januari 2016 19:09

Een rubikskubus is ten alle tijden in een max aantal stappen op te lossen. (20)

Edit: bron www.cube20.org

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 112755 op 25 januari 2016 19:14]

bitflusher
@Triblade_8472 • 25 januari 2016 19:17

Elke scramble is op te lossen in 20 stappen of minder (gods number http://www.cube20.org/) een mens lukt dat niet maar een computer wel. Er zijn dus heel veel ""moeilijkste", ongeveer 490.000.000.

Peppi78
@Triblade_8472 • 26 januari 2016 08:01

De superflip is de meest 'ingewikkelde' stand van de Rubiks cube. Zie [url="[url=\"https://www.youtube.com/watch?v=BTyzE-NDga8\"]https://www.youtube.com/watch?v=BTyzE-NDga8[/url]"]Superflip and Rubik's Cube[/url].

Tim_bots
@Peppi78 • 26 januari 2016 08:25

Goede URL:
https://www.youtube.com/watch?v=BTyzE-NDga8

Evil_king
25 januari 2016 18:28

Wel gaaf hoor.

Al vind ik dat dit onderhand niet meer vergeleken mag worden met 'menselijke' records. Immers: er zitten meerdere camera's aan de rig (een mens kan de kubus nooit in 1 oogopslag van alle kanten zien) en de motoren halen uiteraard onmenselijke snelheid. Dus het zegt niet zoveel meer.

Aan de andere kant, als competitie tussen robots wel leuk natuurlijk

. Net als overklokken: hoe snel kan je gaan?

[Reactie gewijzigd door Evil_king op 25 januari 2016 18:28]

MiesvanderLippe

@Evil_king • 25 januari 2016 21:59

Mensen mogen de kubus bekijken voor ze hem oplossen.

.oisyn
@MiesvanderLippe • 25 januari 2016 22:11

Ter verduidelijking, de tijd begint pas te lopen bij de eerste draai

MiesvanderLippe

@.oisyn • 25 januari 2016 22:15

Bij de recordpogingen hebben ze allemaal zo'n matje dat gaat tellen als je je handen eraf haalt. Voor de rest heb ik geen idee van hoe het allemaal werkt hoor maar daar komen de recordtijden vanaf.

Anoniem: 167912
@Evil_king • 25 januari 2016 22:29

Al vind ik dat dit onderhand niet meer vergeleken mag worden met 'menselijke' records.

ja duh! dat is als zeggen dat de snelheid van een F1 niet meer mag vergeleken worden met usain bolt

Stranger__NL
25 januari 2016 20:45

/lichtofftopic

Is er hier iemand die met Lego mindstorms een sorteermachine kan maken voor die #@$%^&*! strijkkralen?! Die kinderen van mij hebben alles in 1 bak gegooid. 6 kleuren filter betekent wel dat we alles er 2 of 3x doorheen moeten gooien, maargoed

HELP!!

seapip
@Stranger__NL • 25 januari 2016 21:43

http://www.philohome.com/fbs/fbs.htm

Is de enige die ik kan vinden waarbij je een redelijke snelheid hebt en je niet met de hand de boel stuk voor stuk te scannen.

LessRam
@Stranger__NL • 25 januari 2016 23:48

Voor mij dan weer een interessantere vraag; WAAROM wil je de kralen sorteren?

ATS
@LessRam • 26 januari 2016 07:41

Omdat je dan veel sneller kan leggen.

Stranger__NL
@ATS • 26 januari 2016 08:00

Ik houd van orde en netheid

Het legt inderdaad vele malen sneller. Ik houd niet van bezigheidstherapie maar ben gezond lui

Ik denk dat ik een gat in de markt heb ontdekt voor al die prutsende ouders. Hahahaha. Duizenden euro's zullen ze betalen voor het sorteren van hun bakken. We worden rijk Mwhuhaahaahaahaahaaaaa

C00P
@Stranger__NL • 26 januari 2016 16:08

Zet uw kinderen aan het werk, zei hebben er ook voor gezorgd dat het door elkaar ligt :-)

LopendeVogel
@C00P • 26 januari 2016 17:51

zei=zij
Ja maar stel je stoot het de volgende keer zelf om, dan zeggen je kinderen: ja papa moet je wel zelf opruimen hé

Dus dan is zo'n Lego machine wel handig om die even uit de kast te pakken

Xentro
25 januari 2016 22:39

Valt het niemand op dat ze iedere keer de kubus wel scrambelen, maar vervolgens wel iedere keer met de exact zelfde orientatie van de kern laden

altijd wit boven en blauw rechts voor.

Dat lijkt me toch niet de bedoeling, ookal doe je er dan een papiertje voor de lens.. de computer weet toch al exact welk vlak waar gaat komen.

RedDimension
@Xentro • 25 januari 2016 22:53

Volgens mij weet de computer dat sowieso al voor 3/4 deel.

als ik het goed zie worden de andere 3 camera's prima benut voordat de het papiertje wordt weg getrokken. Als het echt 'blind' moet dan moeten er papiertjes voor alle lenzen.

Roelof
@Xentro • 26 januari 2016 07:50

Ik denk dat de camera's de vlakjes onder de grip niet kunnen zien. Als ze de kubus er anders in hangen dan krijg je dus bijvoorbeeld een wit vlak midden in het groene veld enz.

FilthyViper
25 januari 2016 18:31

Misschien moet ik me er meer in verdiepen, maar hoe wordt de beginstand van de kubus bij dit soort wedstrijden bepaald?

Die lijkt niet in alle gevallen hetzelfde, anders zou de robot er naar mijn idee elke keer even lang over doen. Als dit inderdaad het geval is, hoe kan je dan spreken over een wereldrecord?

fastandfourier
@FilthyViper • 25 januari 2016 18:43

Er wordt een willekeurige draaivolgorde gegenereerd die vervolgens op die kubussen aangebracht wordt.

https://www.worldcubeassociation.org/regulations/scrambles/

Over het wereldrecord gesproken: één snelle oplossing op zichzelf is niet veelzeggend. Ook hier geldt de wet van de grote getallen, de wereldrecords voor snelste oplossing zijn namelijk niets meer dan statistische uitschieters.

[Reactie gewijzigd door fastandfourier op 25 januari 2016 18:53]

LessRam
26 januari 2016 00:08

Benieuwd hoe de robot zou reageren wanneer je een wit/rood stuk, zou veranderen naar een niet bestaand wit/geel blokje door een stickertje te verwisselen

Rookpluimen uit de motor......?