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Ein Drehknecht (oder: Rubikwürfel automatisch lösen)

Ein neuer KI-Assistent 🙂 …auf der Maker Faire in Solothurn (1) habe ich einen vollautomatischen Rubik-Würfel-Löser gesehen, den Cubotino (2). Dieses Gerät funktioniert völlig autonom – deshalb der Name  Autonomous Rubik Cube Solver – es erkennt den Zustand des Würfels und löst ihn. Den musste ich unbedingt nachbauen. Hier ist er nun im Einsatz:

Der Löser funktioniert grob wie folgt:

  1. Durch einen cleveren Mechanismus mit nur 2 handelsüblichen Servos werden die Seiten nacheinander nach oben gebracht und fotografiert.
  2. Der farbliche Zustand des Würfels wird jetzt mit Bilderkennung erfasst (Stichwort: OpenCV).
  3. Der Kociemba-Lösungsalgorithmus (https://kociemba.org/) berechnet nun die Zugfolgen. Diese werden noch auf die eingeschränkte Mechanik des Lösers angepasst.
  4. Der Würfel wird nun gelöst und danach auf dem Display die Lösungsfolge als Animation angezeigt.

Über den Aufbau – der nicht ganz soo einfach gewesen ist – berichte ich ein andermal. Es gibt verschiedene Teilarbeiten:

  • Programmierung des Raspberry Pi Pico 2
  • 3D-Druck der Teile
  • Herstellung und Bestückung einer Leiterplatte
  • Mechanischer und elektrischer Zusammenbau
  • etliche Feinjustierungen für die Bilderkennung und der Servos
Endmontage: Raspberry verkabeln. Das Flachbandkabel führt zur Kamera

Links

  1. https://makerfaire.ch/
  2. How to make CUBOTino autonomous: A small, 3D printed, Rubik’s cube solver robot: https://github.com/AndreaFavero71/cubotino