Живая сталь бьет рекорды

Российские роботы стали двигаться быстрее мысли 

 

Что можно успеть за одну секунду? Для Вселенной это целая вечность, за которую совершаются миллиарды процессов. Так, за это время свет преодолевает почти 300 тысяч километров, а звук проходит более 340 метров. Однако для человека секунда кажется мгновением – за это время мы, например, успеваем моргнуть, потратив примерно 0,3 секунды. А вот робот, созданный российским разработчиком, всего за 0,203 секунды способен собрать кубик Рубика.

Механическую головоломку в форме куба с вращающимися гранями изобрел в 1974 году венгерский скульптор и профессор архитектуры Эрне Рубик. В 1980 году права на ее производство купила американская компания игрушек, которая переименовала игру в кубик Рубика. С этого момента головоломка стала мировой сенсацией, превратившись в одну из самых продаваемых игрушек в мире. 

В 1982 году в Будапеште состоялся первый чемпионат мира по скоростной сборке кубика Рубика. Победителем стал американский студент, который собрал кубик за 22,95 секунды. С тех пор спидкубинг – скоростная сборка кубика Рубика – стал популярным видом спорта. В 2023 году рекорд сборки классического кубика установил американский спортсмен – он собрал головоломку за 3,13 секунды.

В скором времени к состязаниям по сборке кубика Рубика подключились и роботы. Так, в 2011 году был создан робот CubeStormer, который использовал смартфон для обработки изображений и расчета шагов. Время сборки игрушки составило 5,27 секунды. В 2016 году робот Sub1 Reloaded установил рекорд, собрав кубик за 0,637 секунды. Он уже был оснащен специальными двигателями и мощным процессором, что позволило добиться невероятной скорости сборки. А дальше счет пошел на доли секунд. Так, в 2018 году группа инженеров из Массачусетского технологического института в США создала робота, который сложил кубик за рекордные 0,38 секунды. В 2024 году этот рекорд смогла побить японская компания Mitsubishi – их робот собрал головоломку за 0,305 секунды. И вот спустя несколько месяцев робот российской разработки установил абсолютный рекорд – 0,203 секунды.

Создатель российского робота, разработчик из компании «Яндекс» Александр Кротов отмечает, что идея о создании собственной машины по сборке кубика Рубика пришла к нему после просмотра ролика инженеров из Массачусетского технологического института на YouTube.

При этом разработчик признается, что сам он не умеет собирать знаменитую головоломку.  

Работу над роботом российский изобретатель разделил на три этапа, соответствующих последовательности действий при сборке кубика. Первый из них – это оценка состояния кубика. Роботу необходимо было отсканировать текущее положение граней. Этого удалось достичь с помощью двух камер, каждая из которых охватывала по три грани. На втором этапе робот должен был найти решение головоломки. Для этого применялся двухфазный алгоритм Коцембы – специальная последовательность действий для сбора этой головоломки. Наконец, на третьем этапе требовалось непосредственно собрать кубик. Как отмечает Кротов, это самая сложная часть процесса.

Уникальность работы российского разработчика еще и в том, что созданный им робот стал его личным проектом, над которым он работал в одиночку. В то время как аналогичные устройства из других стран – это результат коллективных усилий группы инженеров или целых компаний.

Своего робота Александр Кротов собрал из общедоступных компонентов – моторов для дронов и камер, которые используются в игровых приставках. По механизму действия российский робот не отличается от предыдущих моделей. Но, как отмечает создатель, рекордную скорость сборки удалось достичь за счет улучшенного программного обеспечения – он переписал программный код с я 

В итоге на первый этап, где робот считывает исходное положение кубика с помощью камер и обрабатывает изображение специальной программой, уходит 10 миллисекунд. На планирование алгоритма сборки требуется еще 8 миллисекунд. Основное время – 184 миллисекунды – тратится непосредственно на сборку кубика Рубика, когда шесть моторов приводят в движение грани головоломки.

Таким образом, робот Александра Кротова показал рекордную скорость сборки кубика Рубика – 0,203 секунды. Разработчик решил зафиксировать достижение на ежегодной выставке Open Sauce в Калифорнии. Это мероприятие посвящено STEM-дисциплинам – науке, технологиям, инженерии и математике – и предоставляет площадку для демонстрации инновационных проектов. Рекорд Александра был официально зарегистрирован. Сам разработчик уверен, что в будущем результат можно улучшить, если переписать код для совместимости с видеокартами и оптимизировать моторы от дронов, используемые в роботе.

Примечательно, что Александр Кротов занимается созданием робота в свое свободное время. Основное место его работы – компания «Яндекс», где он разрабатывает инфраструктуру для языковых нейросетей, используемых в различных продуктах компании.

Рекорд, установленный российским роботом в сборке кубика Рубика, – не просто развлечение, а демонстрация технологического прогресса в робототехнике и потенциала для будущих инноваций. Современные роботы обладают высокой точностью движений, скоростью обработки данных и эффективностью алгоритмов, что позволяет им выполнять сверхсложные задачи за минимальное время. И хотя сборка кубика Рубика может казаться не самой практичной задачей, технологии, разработанные для этого, могут найти применение в различных сферах, таких как автоматизация производства, медицина, логистика и даже космические исследования. Опыт российского разработчика, создавшего робота-рекордсмена в одиночку, доказывает еще и то, что инновации и технологические прорывы могут рождаться благодаря таланту и упорству одного человека.