Robot verbreekt wereldrecord Rubik’s kubus (video)

Voor het eerst is het gelukt om een robot te bouwen die de bekende kubus van Erno Rubik sneller kan oplossen dan een mens. Het vorige record (6,24 seconden) stond op naam van de 16-jarige Australiër Feliks Zemdegs. De CubeStormer II robot kan het kunstje in slechts 5,35 seconden.

De Cubestormer II is geheel opgebouwd uit Lego-onderdelen. Er zitten vier Mindstorms NXT-pakketten verwerkt in de robot. Het brein en de interface van de robot worden gevormd door een Samsung Galaxy S II smartphone waar een zelfontwikkelde Android-applicatie op draait.

ARM in ARM

De kubus-oplossende robot is ontwikkeld door Mike Dobson en David Gilday, bekend van de eerste CubeStormer en de Android Speedcuber. Het geheel is ook een leuke demonstratie van de kracht van processoren met een ARM-architectuur. Zowel de Mindstorms NXT-pakketten, als de Galaxy S II gebruiken namelijk ARM-processoren voor het rekenwerk.

Werking van de CubeStormer II

De app op de smartphone gebruikt de ingebouwde camera om plaatjes van iedere zijde van Rubik's kubus te schieten. De foto's worden razendsnel verwerkt om de door elkaar gehusselde kleurvlakken in kaart te brengen. De oplossing wordt vervolgens berekend door een geavanceerd twee fasen algoritme, wat oorspronkelijk werd ontwikkeld voor Speedcuber. Het algoritme is in deze toepassing geschikt gemaakt voor multi-threading, zodat er optimaal gebruik gemaakt wordt van de dual-core ARM Cortex-A9 processor (kloksnelheid: 1,2 GHz) in de smartphone. 

De software komt vervolgens met een efficiënte oplossing voor de puzzel, die geoptimaliseerd is voor het vier-armige mechanisme. De app communiceert via Bluetooth met de software die op de ARM-processoren van de Lego NXT Intelligent Bricks draait. Deze software stuurt de motoren aan die de robot aandrijven. Tijdens het oplossen laat de app een realtime OpenGL ES 3D-weergave zien op het scherm van de telefoon. De ARM Mali-400 MP grafische processor in de telefoon zorgt hierbij voor het zware rekenwerk.

Mens versus machine

De oplostijd van menselijke ‘speedcubers' wordt enkel gemeten vanaf het moment dat ze beginnen met draaien. De tijd die nodig is voor het inspecteren van de kubus wordt niet meegerekend. De tijden die gemeten worden door CubeStormer II omvatten de totale tijd van de oplossing. Dus vanaf het maken van de foto's tot aan de fysieke oplossing.

De CubeStormer II wordt gedemonstreerd op 26 en 27 oktober 2011 op de ARM TechCon 2011 in Santa Clara, Californië. Klik hier voor meer informatie. 

 

bron: ARM