Une équipe d'étudiants de l'université de Purdue a construit un robot capable de résoudre un Rubik's Cube en un dixième de seconde, soit plus rapidement que le temps moyen nécessaire pour cligner des yeux. Leur robot, appelé Purdubik's Cube, a réussi à résoudre un Rubik's Cube en seulement 0,103 seconde. C'est une fraction du précédent record de 0,305 seconde établi par les ingénieurs de Mitsubishi Electric en mai 2024. Purdubik's Cube s'appuie sur la vision artificielle pour la reconnaissance des couleurs, des algorithmes de résolution personnalisés optimisés pour le temps d'exécution et du matériel de contrôle des mouvements de qualité industrielle.La course aux robots résolveurs de Rubik's Cube a débuté en 2014, lorsqu'un robot appelé « Cubestormer 3 », construit avec des pièces Lego Mindstorms et un Samsung Galaxy S4, a résolu le puzzle emblématique en 3,253 secondes, soit plus vite que n'importe quel humain ou robot à l'époque. (Le record du monde actuel de la résolution d'un Rubik's Cube par un humain est détenu par Xuanyi Geng, qui y est parvenu en seulement 3,05 secondes.)
En l'espace d'une décennie, ce record a été réduit à quelques centaines de millisecondes. En mai 2024, les ingénieurs de Mitsubishi Electric au Japon ont établi le record du monde avec un robot qui a résolu un Rubik's Cube en 0,305 seconde. Ce record a tenu pendant près d'un an avant que l'équipe de l'Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering de Purdue - Junpei Ota, Aden Hurd, Matthew Patrohay et Alex Berta - ne le pulvérise.
« Pour mettre les choses en perspective, le clignement des yeux chez l'homme est de 200 à 300 millisecondes. Nous sommes donc beaucoup plus rapides que cela. Le temps de réaction humain est également d'environ 0,200 milliseconde, nous sommes donc plus rapides que cela. Avant même que vous ne réalisiez que le problème est résolu, nous l'avons résolu. Et avant que vous ne réalisiez qu'il bouge, nous l'avons résolu », note Matthew Patrohay.
Pour ramener le record du robot à moins d'une demi-seconde, il a fallu s'éloigner des Lego et utiliser des composants optimisés tels que des moteurs industriels. Pour parvenir à 0,103 seconde, l'équipe de Purdue de Purdubik's Cube a dû trouver de nouvelles façons de gagner quelques millisecondes.
Comment l'équipe de Purdubik's Cube est parvenue à ce résultat
Le robot Purdubik's Cube a été dévoilé pour la première fois en décembre 2024 lors de SPARK Challenge, un concours de conception de robots destiné aux étudiants de l'Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering de Purdue. Après avoir remporté le concours, ils ont continué à améliorer le robot avec l'aide du Purdue's Institute for Control, Optimization and Networks. Ils ont d'abord amélioré la vitesse à laquelle le robot visualise le cube.
Amélioration de la vision du robot
Les concurrents humains du speedcubing sont autorisés à étudier le Rubik's Cube avant que leur chronomètre ne démarre. Mais dans le cas de Purdubik's Cube, le record du robot comprend le temps qu'il lui faut pour déterminer l'emplacement de tous les carrés colorés. L'équipe dit avoir utilisé une paire de caméras de vision industrielle à grande vitesse de Flir, d'une résolution de 720x540 pixels seulement, pointées sur des coins opposés du cube.
Chaque caméra peut voir trois côtés simultanément pendant des expositions qui ont duré à peine 10 microsecondes. « C'est parfois un peu moins fiable, mais même si c'est cohérent à 90 %, c'est déjà bien tant que c'est rapide. Nous voulons vraiment cette rapidité », admet Matthew Patrohay.
Bien que cela puisse sembler instantané, il faut du temps à un appareil photo pour traiter les données provenant d'un capteur et les transformer en image numérique. Le robot utilise un système de détection d'images personnalisé qui ne nécessite aucun traitement d'image. Il se concentre sur une très petite partie de ce que voit le capteur de chaque caméra - une...
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Envoyé par Anselme45
