解魔方机器人

1974匈牙利人鲁比克发明了魔方(故称Rubik’s Cube),他是建筑学和雕塑学教授,为了帮助学生们认识空间立方体的组成和结构他自己动手做出了第一个魔方的雏形来。在他完成第一个作品以后,转动了几下,发现原本齐整的魔方竟然很难恢复,于是他意识到这个新的发明会很不简单。但是他想不到的是,这个边长不到6公分的玩具竟然会在未来风靡全球,甚至出现了以魔方为道具的运动赛事,目前的世界纪录是荷兰人Erik Akkersdijk于2008年创造的7.08秒

而机器人现在也在挑战魔方,很多机器人爱好者用乐高配件制造了自己的魔方机器人,“动力老男孩”在其博客上分享了制作的“萝卜头”详细教程。

和“动力老男孩”的“萝卜头”设计如出一辙的是Tilted Twister,采用的传感器和机械结构都很相似,连性能也差不多:

Scanning the cube: 1 minute
Calculating a solution: 20 – 40 seconds
Executing the moves: 1 – 5 minutes. Average 4.5 minutes (60 faceturns)
Average total time: 6 minutes


配上摄像头和电脑之后,扫描和求解时间都大大缩短,一分钟内解决问题:


还是太慢?机械结构还可以改进嘛,只要17.7秒:

还有更酷的:CubeStormer,不仅速度更快,只要10.75秒,而且外形酷似大型强子对撞器LHC!

当然,如果想利用手机的摄像头和计算能力也是可行的(注意:这是个4阶的魔方,所以花了15分钟)

除了这些基于乐高搭成的机器人,还有“人形”的吉尼斯世界纪录保持者Rubot


虽然现在机器人解魔方需要的时间还比人类要长,但是移动的步数通常要比人类少,这得益于电脑强大的搜索和规划能力(相关算法),但是人类灵巧的手起了决定性的作用,专业选手可以使用十个手指作出非常复杂的旋转动作,而机器人在旋转魔方时却遇到了很多问题。

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.