Roboter löst Rubik’s Cube in unter einer Sekunde

Der Rubik’s Cube, auch bekannt unter dem Namen Zauberwürfel, ist ein gelöstes Problem. Selbst blind können Menschen diesen in verschiedenen Komplexitäten bereits lösen. Was die Geschwindigkeit betrifft, setzt ein Roboter nun aber neue Maßstäbe. Entwickelt wurde der Sub1 von Infineon, die den Roboter als Designplattform für den verwendeten Microcontroller verwenden. Der Aurix getaufte Prozessor ist für eine möglichst schnelle Bearbeitung bestimmter Berechnungen ausgelegt. Der Aurix soll vor allem im Automotive-Bereich zum Einsatz kommen.

Der verwendete Rubik’s Cube besteht aus neun Würfeln pro Seite mit einer Farbe pro Seite des kleinen Würfels. Insgesamt ergeben sich daraus 43 tausend Quadrilliarden Möglichkeiten. Den Würfel zu lösen ist aber auch für den Menschen schon längst kein Problem mehr. Es gibt bestimmte Methoden den Würfeln schnellstmöglich zu lösen. Der bisherige Rekord liegt bei 4,9 s für eine Lösung durch den Menschen.

Der Sub1 besteht aus je einem Stellmotor pro Würfelseite, die über eine Kugel um den Rubik’s Cube angeordnet sind. Zunächst wird dieser Würfel über einen Algorithmus in eine zufällige Reihenfolge versetzt. Zum Start des Sub1 machen zwei Kameras ein Bild von den sechs Seiten des Würfels – pro Kamera werden drei Seiten fotografiert. Die Farben werden daraufhin analysiert und eine Lösung durch den Herbert Kociemba's-Two-Phase-Algorithmus berechnet. Die Berechnung dazu erfolgt auch einem Notebook. Die Lösung des Würfels wird an ein Arduino-Board übermittelt, an das der besagte Aurix Microcontroller angeschlossen ist. Über dieses Board werden die sechs Stellmotoren angetrieben.

Beim Weltrekord-Versuch benötigten die sechs Stellmotoren 20 Einzelschritte und lösten den Würfeln in 887 ms. Der Sub1 kann derzeit in München im Cubikon Store bewundert werden. Der Rekordversuch wurde aber bereits am 18. Februar 2016 durchgeführt, die Meldung ist daher nicht mehr ganz frisch, hat aber nun unsere Aufmerksamkeit erlangt.