Estudiantes universitarios crean el robot más rápido en resolver el cubo Rubik.
Y el récord Guinness es para...
Un grupo de estudiantes de la Universidad Purdue ha establecido recientemente un nuevo récord mundial de Guinness al crear un robot capaz de resolver un Cubo Rubik en solo 0.103 segundos, lo que representa aproximadamente un tercio del tiempo que su predecesor tardó. Sin embargo, no fue simplemente la rapidez del movimiento lo que permitió a los estudiantes alcanzar este hito, sino una combinación de sistemas de cámaras de alta velocidad y baja resolución, un cubo modificado para mayor resistencia y una técnica de solución popular entre los velocistas humanos de cubos.
La carrera por mejorar el tiempo de resolución del Cubo Rubik comenzó en 2014, cuando un robot llamado Cubestormer 3, construido con partes de Lego Mindstorms y un Samsung Galaxy S4, logró resolver el rompecabezas icónico en 3.253 segundos, superando a todos los competidores humanos y robóticos de la época. Actualmente, el récord para un humano en resolver el Cubo Rubik es de 3.05 segundos, logrado por Xuanyi Geng. Con el tiempo, los ingenieros han conseguido reducir ese tiempo a solo unos cientos de milisegundos.
En mayo pasado, ingenieros de Mitsubishi Electric en Japón establecieron un récord con un robot que resolvió un cubo en 0.305 segundos. Este récord se mantuvo por casi un año hasta que el equipo de Purdue, conformado por Junpei Ota, Aden Hurd, Matthew Patrohay y Alex Berta, lo superó con su robot, conocido como Purdubik’s Cube. La reducción del tiempo a menos de medio segundo requirió de un cambio en la estrategia, alejándose de Lego para utilizar componentes optimizados como motores industriales.
La clave del éxito del equipo de Purdue fue mejorar la velocidad a la que su robot visualiza el cubo desordenado. A diferencia de los competidores humanos, que pueden observar el Cubo Rubik antes de que comience el cronómetro, el tiempo del robot incluye el necesario para identificar la ubicación de los colores. Utilizaron cámaras de visión por máquina de alta velocidad que pueden captar varias caras del cubo a la vez y procesar la información en tiempos extremadamente cortos.
A pesar de que todo el hardware del robot fue personalizado, el equipo decidió usar software existente para determinar la forma más rápida de resolver el cubo desordenado. Implementaron el algoritmo Rob-Twophase de Elias Frantar, optimizado para las capacidades robóticas, que permite girar dos caras del cubo simultáneamente. Además, aplicaron una técnica de resolución conocida como corner cutting, que permite iniciar el giro de una cara antes de terminar con la rotación de otra, ahorrando así tiempo valioso.
Personalizar el cubo fue igualmente vital. Siguiendo las normativas de Guinness World Records y de la World Cube Association, el equipo modificó la estructura interna del cubo con una versión impresa en 3D de un material más resistente. El cube utilizado para el récord se tensionó de manera extrema para aumentar su durabilidad. Aunque esto dificultó su giro manual, facilitó que el robot pudiera resolverlo a altas velocidades sin desgastarlo.
El Purdubik’s Cube emplea motores servo que aceleran a velocidades impresionantes, aunque la deceleración se realiza de manera más controlada para asegurar una detención precisa. Esto permite que el robot posicione cada cara con exactitud.
Los estudiantes han considerado que es posible que el Purdubik’s Cube pueda romper su propio récord, pero para lograrlo, necesitaría un cubo fabricado con materiales más avanzados que el plástico, lo cual podría permitirle soportar velocidades aún mayores y, en consecuencia, reducir aún más el tiempo de resolución.