现在,机器人能以多快的速度解开魔方了?
近日,吉尼斯世界纪录油管频道发布消息,日本三菱电机的TOKUFAST机器人用时0.305秒成功复原魔方,刷新吉尼斯世界纪录。
人类复原魔方的世界记录是多少呢?
也就是说,这个机器人复原魔方的速度是人类的10多倍。
这条新闻还登上了央视的好几个频道。网友表示,这机器人用来打螺丝,人岂不是要失业了。
直观看一下有多快,别眨眼,非静止画面:
小编数了下,复原的步数大概是16步。
原世界纪录是由两位麻省理工学院的学生保持的:0.38秒复原魔方大概用了21步。
也就是说这次比上次少了5步,这也是破纪录的关键所在。
能赢才怪嘞
事实上,这个TOKUFAST机器人能够在
0.009秒内完成90度的旋转
,得益于三菱电机的先进
运动控制技术
。
这项技术最初应用于
制造电机线圈的绕线设备
中,能够快速、准确地定位电线,从而提高各种产品的生产效率和精度。
机器人采用了三菱电机自主研发的
紧凑型高功率伺服电机
,这些电机具有极高的信号响应能力,能够在极短时间内完成大角度的旋转,为机器人的高速运作提供了基础。
除了伺服电机外,三菱电机的
可编程控制器和工业PC
也发挥了重要作用。
这些设备确保了各部件之间的高速信号连接和同步控制,使得整套系统能够在极高速度下稳定运行
。
此外,魔方速解的关键在于快速、准确地识别各个面的颜色。
TOKUFAST机器人采用了三菱电机自主开发的
AI颜色识别算法
,这一算法能够在不同光照条件和方块位置下,迅速进行颜色校正和识别。
这个算法能够即时识别红色和橙色等相似色块,即便在机器人的影子下,也能保持高准确度。这种高效的颜色识别能力,使得机器人能够在最短的时间内完成魔方的解析。
在识别颜色后,机器人会利用
优化的程序
来分析并确定最短的转动步骤。这一程序同样得益于
AI技术
的加持,使得计算过程变得更加迅速和高效,从而实现了世界纪录的突破!
提起机器人解魔方,大家可能知道那个著名的SUB1机器人,由德国英飞凌公司的工程师发明。
在2016年,它创下了0.637秒的世界纪录,让人叹为观止。
不过,这事后来引起了两位麻省理工的学霸的注意,他们是Ben Katz和Jared Di Carlo。
这俩哥们一看,觉得SUB1的成绩还有提升空间,于是就开始了联手搞事情
Ben Katz负责搞定机器人的硬件部分,Jared Di Carlo则专攻视觉识别和魔方解法。别看他们是学生,但可没少了那股钻研劲,为了制作机器人,他们在网上淘了不少便宜材料。
经过一番折腾,他们的解魔方机器人终于出炉了。这个机器人有六个电机、六个电机驱动器、两个摄像头,还有一套软件控制系统。
为了让摄像头看得更清楚,他们还给每个摄像头旁边加装了LED灯。
在一次测试中,它只用了0.38秒就复原了魔方,比SUB1还快了40%!
这0.38秒里,机器人要完成从摄像头获取魔方图像、识别颜色、找到解法到实际转动魔方的全过程。
和TOKUFAST机器人一样,强的同样是电机。Ben Katz和Jared Di Carlo认为SUB1的电机并不是最快的,如果能改进电机,速度还能更快。
他们花了不少心思在电机上,确保机器人在拧魔方时既快又稳,不会把魔方给拧坏了。
当然,这机器人在制作过程中也遇到了不少困难。比如摄像头成像质量不够好,难以区分橙色和红色,于是他们就把橙色面涂成了黑色。还有,测试过程中也报废了不少魔方。
他们用到了一个叫kociemba的算法,或者叫二阶段算法,在github上有现成的项目可以参考。
当我们审视机器人和AI技术的进展时,不难发现其在某些特定任务上已展现出超越人类的能力,特别是在那些遵循既定规则和可预测模式的任务中。但在面对多变、复杂的情境以及需要创新思维的任务时,机器人和AI仍然无法与人类相提并论。正如两位麻省理工的学生虽然此前对魔方知之甚少,但他们却能够运用广泛的知识,让机器人以惊人的速度解决魔方,这充分展示了人类的创造力和智慧。这些都是人类独有的特质,而它们定义了我们在未来世界中的地位。
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