Seit der Blütezeit des Rubik’s Cube – hierzulande auch als Zauberwürfel bekannt – in den 1980er Jahren gibt es einen Wettlauf um die Zeit: Würfeldreher aus der ganzen Welt messen sich in Wettkämpfen und versuchen, den Kubus mit sechs Farben so schnell wie möglich zu lösen. Doch während wir Menschen mit einem kürzlich aufgestellten Weltrekord von immer noch beeindruckenden drei Sekunden langsam an unsere Grenzen kommen, setzt ein Team von Studierenden der Purdue University in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana noch einen drauf. Ihr Robotersystem unterbietet den menschlichen Rekord glatt um den Faktor 30.
So schnell wird der Zauberwürfel gelöst
Das Roboter-System mit dem Namen „Purdubik’s Cube“ pulverisiert den menschlichen Maßstab vollständig – und löst den Würfel in gerade einmal 103 Millisekunden. Kaum zu glauben: Ein Wimpernschlag dauert länger als der Lösungsvorgang. Ein durchschnittliches Blinzeln beansprucht etwa 200 bis 300 Millisekunden – der „Purdubik’s Cube“ braucht gerade einmal die Hälfte zur Lösung des Rätsels. Damit unterbietet der Automat nicht nur die menschliche Konkurrenz, sondern auch den bisherigen Weltrekord unter Robotern, den ein Team von Mitsubishi-Ingenieuren im Jahr 2023 mit 305 Millisekunden aufstellte.
Ein Zusammenspiel verschiedener Techniken
Hinter dem Rekord steckt ausgefuchste Technik: Wie das US-Team in einem YouTube-Video berichtet, verwendet das System ein Zusammenspiel aus maschineller Bildverarbeitung zur Farberkennung und speziell entwickelten KI-Algorithmen, mit denen die optimale Lösung in Windeseile berechnet wird. Die eigentlichen Bewegungen übernehmen sechs Hochleistungsmotoren, die die einzelnen Ebenen des Würfels präzise und extrem schnell drehen. Die benötigte Hardware stammt vom US-Unternehmen Kollmorgen, das normalerweise Präzisions-Antriebstechnik für Industrieanlagen oder autonome Plattformen liefert.
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Erst mit dem Equipment der Spezialisten konnte das Projekt Realität werden. Denn um in den Millisekundenbereich vorzudringen, sind Motoren mit extrem schnellen Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten erforderlich. Ein weiterer Knackpunkt: der Würfel selbst. Handelsübliche Modelle hätten den Kräften, die beim schnellen Drehvorgang entstehen, nicht standgehalten. Deshalb kam ein speziell verstärktes Exemplar zum Einsatz, das den Belastungen der Hochgeschwindigkeitsbewegungen trotzen konnte.
Doch das Rekordprojekt bietet mehr als nur einen Showeffekt. Die Lösung des Würfels lässt sich sogar interaktiv erleben. Über einen Bluetooth-fähigen „Smart Cube“ können Interessierte den Würfel nach Belieben verdrehen – ein Knopfdruck genügt, und der Roboter stellt ihn in Rekordzeit wieder her. Und es soll künftig sogar noch schneller gehen: Das Team plant bereits die nächste Herausforderung – die 0,1-Sekunden-Marke. Ganz einfach wird das nicht, wie Teammitglied Matthew Patrohay im YouTube-Video erklärt: „Die Würfel sind wirklich die größte Einschränkung an diesem Punkt. Die Würfel selbst lösen sich auf. Die Teile brechen einfach in zwei Hälften – fallen auseinander.“ Trotzdem bleibt das Ziel im Blick – auch wenn die 100 Millisekunden schwer zu unterbieten sein dürften.
