“`html

Öğrencilerden Rekor: Rubik Küpü Sadece 0.103 Saniyede Çözülüyor

Purdue Üniversitesi’nde bir grup yetenekli öğrenci, geliştirdikleri özel robotla Rubik Küpü’nü sadece 0.103 saniyede çözerek yeni bir Guinness Dünya Rekoru sahibi oldu. Bu olağanüstü süre, önceki rekorun yaklaşık üçte biri kadar bir zaman dilimi ile gerçekleştirilerek büyük bir başarı elde edildi.

Rubik Küpü çözümünde kullanılan bu yeni robot, yalnızca daha hızlı hareket eden bir tasarımla değil, aynı zamanda geliştirilmiş özel bir küp, yüksek hızlı düşük çözünürlüklü kamera sistemleri ve dünyada çok beğenilen bir çözüm tekniğinin bir karışımı ile bu sonuca ulaştı. Bu da onu benzer cihazlardan ayırıyor.

Rubik Küpü çözme robotları arasındaki rekabet, 2014 yılında Cubestormer 3 isimli robotla başlamıştı. Lego Mindstorms parçaları ve bir Samsung Galaxy S4 kullanarak bu robot, ikonik bulmacayı 3.253 saniyede çözmüştü. O dönemde bu sonuç, hem insanlar hem de robotlar arasında en hızlı performans olarak kayıtlara geçti. (Mevcut insan rekoru ise Xuanyi Geng’e ait olup sadece 3.05 saniyedir.) Yıllar içinde mühendisler bu süreyi önemli ölçüde azaltmayı başardı.

Geçtiğimiz Mayıs ayında Japon mühendisler, Mitsubishi Electric ile 0.305 saniyelik yeni bir rekor kırarken, Purdue Üniversitesi’ndeki öğrencilerin geliştirdiği robot “Purdubik’s Cube” adıyla anılmaya başlandı. Bu başarı, daha hızlı hareket eden motorlar kullanmayı gerektirse de, aynı zamanda daha fazla yenilikçi çözümler bulmayı zorunlu kıldı.

Teknolojik Yenilikler ve Gelişmeler

Matthew Patrohay, ekibinden biri olan, The Verge’e yaptığı açıklamada, “Önceki rekorlardan her biri, belirli bir odak noktası olan yenilikler üzerine kurulmuştu,” dedi. 2018’de MIT yüksek lisans öğrencileri, önceki rekorları geride bırakan daha verimli donanımlar kullanmışlardı. Mitsubishi Electric ise yalnızca daha hızlı mekanizmalar yerine, küpün her bir yüzünü çevirmek üzere özel motorlar seçerek farklı bir yaklaşım benimsedi.

Purdue öğrencilerinin öncelikli hedeflerinden biri, robotlarının karıştırılmış küpü hızlı bir şekilde görselleştirmesiydi. İnsan hız küpçülerinin Rubik Küpü’nü incelemesine izin verilirken, robotların bu hız rekoru belirlemek için tüm yüzlerin renklerini tanımlama süresi de dahil oldu. Öğrenciler, yüksek hızlı bir kamera sisteminden yararlanarak, Flir marka bir çift 720×540 piksel çözünürlükte kamera kullandı. Bu kameralar, 10 mikro saniye kadar kısa pozlamalar yaparak aynı anda üç yüzü görebiliyordu.

Purdubik’s Cube’deki bu kameralar, özel geniş açılı lensler kullanarak küpü belirli bir alanla sınırlı kılarken, renk algılama sistemi de bulmacanın düşük çözünürlüklü görüntüleri aracılığıyla işlem sürelerini hızlandırdı. Hız çok kritik olduğundan, bu sistem her bir kameradan gelen veriyi en hızlı şekilde işleyerek renkleri belirliyor.

Patrohay, “Bazen doğruluk oranı biraz düşük olabiliyor,” diyor, “ancak eğer %90 doğruysa, o hızla yeterli bir sonuç elde edebiliyoruz. Hız bizim için en öncelikli.” şeklinde belirtti.

Yazılım ve Özel Küp Tasarımı

Purdue ekibi, robotlarının donanımını çoğunlukla özel olarak üretilmiş bileşenlerle tamamlarlarken, çözüm yazılımında mevcut algoritmalardan yararlanmayı tercih etti. Elias Frantar’ın geliştirdiği Rob-Twophase adlı algoritmayı kullandılar; bu yazılım, robotların bir küpün iki yüzünü aynı anda döndürmesine olanak tanıyor.

Ekip, Rubik Küpü’nü daha verimli bir şekilde çözmenin yanı sıra, “corner cutting” (köşe kesme) adı verilen bir tekniği de kullanarak çözüm sürelerini kısalttı. Bu teknik, bir yüzü tamamen döndürmeden diğerine geçme imkanı sağlar, böylece zaman tasarrufu sağlanır.

Yalnızca hız değil, aynı zamanda teknik detaylar da çok önemlidir. Robotun motorlarının doğru zamanlaması ve kuvvet ayarları, küpün yapısına zarar vermeden etkili bir çözüm sağlamak adına itina ile gerçekleştirilmiştir.

Guinness Dünya Rekorları, rekorların tanınması için Dünya Küp Derneği’nin (WCA) kurallarına sıkı sıkıya bağlıdır. Yarışmacılara standart Rubik Küpü gibi dönen altı yüzü ve her biri farklı renkte olmak üzere dokuz kare bulunduran küplerle oynamalarına izin verilmesine rağmen, belirli stil ve materyal sınırlamaları bulunmaktadır.

Purdue ekibi, dayanıklılığı artırmak adına küpü, daha sağlam SLS naylon plastik malzemeden üreterek geliştirmiştir. Yüksek hızda çözüm yapılırken kayganlaştırıcılar, hem hareketi yumuşatmaya hem de kontrolün iyileştirilmesine yardımcı olur.

Robotun her bir motoru, Rubik Küpü’nün merkez karelerinin döndürülmesi için özel metal şaftlarla bağlanmıştır. Motorlar, çözüm sürelerini hızlandırmak için etkili bir şekilde çalışır. Purdubik’s Cube, her bir yüzeyin merkezine yerleştirilen metal şaftlara bağlı altı motor kullanarak mükemmel bir çözüm sağlıyor.

Patrohay, “Purdubik’s Cube’un rekoru bir daha kırılabilir mi?” sorusuna olumlu yanıt veriyor, fakat bu durumun elde edilebilmesi için daha sağlam bir malzemeden üretilmiş yeni bir küpe ihtiyaç olduğunu belirtiyor.

“`