বিশ্বের দ্রুততম রুবিক্স কিউব সমাধানকারী রোবটের ভেতরে

পূর্ববর্তী প্রতিযোগীদের তুলনায় সম্পূর্ণ ভিন্ন কৌশল এবং উন্নতি সহ, রোবটটি ০.১০৩ সেকেন্ডে দ্রুততম রুবিক্স কিউব সমাধানের বিশ্ব রেকর্ড ধারণ করেছে।

একদল শিক্ষার্থীর বিশ্ব রেকর্ড ভাঙা রুবিক্স কিউব সমাধানকারী মেশিন। ছবি: এনভিসিসি ।

পারডু বিশ্ববিদ্যালয়ের একদল শিক্ষার্থী সম্প্রতি নিজেদের তৈরি একটি রোবট দিয়ে মাত্র ০.১০৩ সেকেন্ডে একটি রুবিকস কিউব সমাধান করে নতুন গিনেস ওয়ার্ল্ড রেকর্ড গড়েছেন। এটি অন্য একটি রোবটের আগের রেকর্ডের চেয়ে তিনগুণ দ্রুত।

এই রেকর্ডটি দ্রুতগতির রোবট দ্বারা অর্জন করা সম্ভব হয়নি। শিক্ষার্থীরা একটি উচ্চ-গতির কিন্তু কম-রেজোলিউশনের ক্যামেরা সিস্টেম, স্থায়িত্বের জন্য কাস্টমাইজ করা একটি রুবিক্স কিউব এবং দ্রুতগতির সমস্যা সমাধানকারী পেশাদারদের মধ্যে জনপ্রিয় একটি বিশেষ সমাধান কৌশল একত্রিত করেছে।

প্রতিযোগীদের থেকে মূল পার্থক্য

রুবিক্স কিউব-সমাধানকারী রোবট তৈরির প্রতিযোগিতা শুরু হয়েছিল ২০১৪ সালে, যখন লেগো মাইন্ডস্টর্মস কিট থেকে তৈরি একটি রোবট এবং একটি স্যামসাং গ্যালাক্সি এস৪ ফোন ব্যবহার করে মাত্র ৩.২৫৩ সেকেন্ডে কিউবটি সমাধান করে। ২০২৪ সালের মে মাসে, জাপানের মিতসুবিশি ইলেকট্রিকের প্রকৌশলীরা দাবি করেছিলেন যে একটি রোবট ০.৩০৫ সেকেন্ডে কিউবটি সমাধান করে বিশ্ব রেকর্ড গড়েছে।

রোবটের সময় আধা সেকেন্ডের কম করার জন্য, দলটি লেগো উপাদানগুলি বাদ দিয়ে শিল্প মোটরের মতো অপ্টিমাইজড যন্ত্রাংশ ব্যবহার করেছে। কিন্তু 0.103-সেকেন্ডের সীমায় পৌঁছানোর জন্য, পারডু দলটি তাদের রোবট যে গতিতে রুবিক্স কিউবের পরিবর্তন "দেখতে" পারে তার গতি পরিবর্তন করেছে।

টাইমার শুরু হওয়ার আগে স্পিড সলভার কিউবটি পর্যবেক্ষণ করতে পারে। তবে, টাইমার রোবটটির মুখের প্রতিটি রঙিন বর্গক্ষেত্র কোথায় আছে তা সনাক্ত করতে যে সময় নেয় তাও বিবেচনা করবে।

শিক্ষার্থীরা দুটি উচ্চ-গতির ফ্লির মেশিন ভিশন ক্যামেরা ব্যবহার করেছে, যার রেজোলিউশন মাত্র ৭২০x৫৪০ পিক্সেল, যা কিউবের দুটি বিপরীত কোণে স্থাপন করা হয়েছে। প্রতিটি ক্যামেরা একই সাথে মাত্র ১০ মাইক্রোসেকেন্ড স্থায়ী একটি শটে কিউবের তিনটি মুখ পর্যবেক্ষণ করতে পারে।

রোবটের অত্যন্ত দ্রুত রঙ শনাক্তকরণ প্রযুক্তি। ছবি: এনভিসিসি।

প্রচলিত ক্যামেরাগুলির সেন্সর থেকে তথ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং এটিকে ডিজিটাল ছবিতে রূপান্তর করতে এখনও সময় লাগে। যাইহোক, শিক্ষার্থীদের রোবটটিকে Purdubik's Cube বলা হয়, একটি কাস্টম চিত্র স্বীকৃতি সিস্টেম ব্যবহার করে যা চিত্র প্রক্রিয়াকরণের ধাপটি সম্পূর্ণরূপে এড়িয়ে যায়।

সিস্টেমটি প্রতিটি ক্যামেরা দ্বারা ধারণ করা ফ্রেমের খুব ছোট অংশে (১২৮x১২৪ পিক্সেল) ফোকাস করে, যার ফলে প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রয়োজনীয় ডেটার পরিমাণ হ্রাস পায়। কাঁচা সেন্সর ডেটা সরাসরি একটি উচ্চ-গতির রঙ সনাক্তকরণ সিস্টেমে পাঠানো হয় যা প্রচলিত পদ্ধতি এবং AI উভয়ের চেয়ে দ্রুত রঙ নির্ধারণ করতে আরও ছোট নমুনা এলাকা থেকে RGB মান ব্যবহার করে।

এই পদ্ধতিটি, যদিও কম স্থিতিশীল, দলের প্রাথমিক চাহিদা পূরণ করতে পারে। "যদিও নির্ভুলতা মাত্র 90% ছিল, তবুও এটি যথেষ্ট ভালো হবে। আমাদের আসলে যা প্রয়োজন ছিল তা হল গতি," দলের একজন ছাত্র প্যাট্রোহে বলেন।

পুরো সিস্টেমটি অপ্টিমাইজ করুন

প্যাট্রোহে বলেন যে পূর্ববর্তী প্রতিটি রেকর্ড-ব্রেকিং রোবট সাধারণত একটি বিশিষ্ট উপাদানের উপর উন্নত হয়েছে। এমআইটি ছাত্র দলের রোবট (2018) উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন শিল্প হার্ডওয়্যার ব্যবহারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। মিত্সুবিশি ইলেকট্রিক দল একটি বিশেষ বৈদ্যুতিক মোটর বেছে নিয়েছে, যা প্রতিটি রুবিকের কিউব ফেসের ঘূর্ণনকে অপ্টিমাইজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

ইতিমধ্যে, পারডু দল ক্যামেরা, ইমেজ প্রসেসিং, হার্ডওয়্যার থেকে শুরু করে সমাধান অ্যালগরিদম পর্যন্ত পুরো সিস্টেমটিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য অফ-দ্য-শেল্ফ সফ্টওয়্যার বেছে নিয়েছে। তারা এলিয়াস ফ্রান্টারের রব-টুফেজ ব্যবহার করেছে, যা বিশেষভাবে রোবটদের জন্য একটি রুবিক্স কিউব সমাধান অ্যালগরিদম, যা তাদের একই সময়ে দুটি রুবিক্স মুখ ঘোরানোর মতো বিশেষ ক্ষমতার সুবিধা নিতে দেয়।

দলটি এমন একটি কৌশলও ব্যবহার করেছিল যার মাধ্যমে তারা ঘনক্ষেত্রের একপাশ ঘোরানো শুরু করে অন্যপাশটি লম্বভাবে ঘোরানো সম্পূর্ণ করতে পারত। এই পদ্ধতিটি অনেক সময় সাশ্রয় করে, তবে সময় ভুল হলে বা খুব বেশি বল প্রয়োগ করা হলে ঘনক্ষেত্রের ক্ষতি হওয়ার বা এমনকি ভেঙে যাওয়ার ঝুঁকিও থাকে। অতএব, শিক্ষার্থীদের এই কৌশলটি ব্যবহার করে বল সহ্য করার জন্য এবং মসৃণভাবে কাজ করার জন্য ঘনক্ষেত্রটিকে কাস্টমাইজ করতে হয়েছিল।

ওয়ার্ল্ড রুবিক্স অ্যাসোসিয়েশন (ডব্লিউসিএ) এর নিয়ম অনুসারে, অংশগ্রহণকারীরা তাদের নিজস্ব রুবিক্স কিউব কাস্টমাইজ করতে পারবেন, যতক্ষণ না এটি ঘোরানো এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড কিউব হিসাবে কাজ করতে পারে, প্রতিটি মুখের উপর 9 টি রঙিন বর্গক্ষেত্র এবং 6 টি ভিন্ন রঙের 6 টি মুখ থাকবে। খেলোয়াড়রা প্লাস্টিক ছাড়া অন্য উপকরণ ব্যবহার করতে পারবেন, তবে রঙিন অংশগুলির পৃষ্ঠের গঠন একই হতে হবে।

এই ধরণের ৬টি মোটর বাকি দিকে সংযুক্ত থাকবে, যাদের রুবিক্স কিউব ঘোরানোর দায়িত্ব দেওয়া হবে। ছবি: এনভিসিসি।

স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য, পারডু টিম একটি শক্তিশালী SLS নাইলন রজন দিয়ে তৈরি একটি কাস্টম 3D-প্রিন্টেড সংস্করণ দিয়ে কিউবের অভ্যন্তরীণ কাঠামো আপগ্রেড করেছে। তৈলাক্তকরণ এবং বর্ধিত টান অতিরিক্ত চাপ কমাতে এবং নিয়ন্ত্রণ উন্নত করতেও সাহায্য করে।

পুর্দুবিক'স কিউব কিউবের প্রতিটি মুখকে কেন্দ্র করে একটি ধাতব শ্যাফ্টের সাথে সংযুক্ত ছয়টি মোটর ব্যবহার করে। বেশ কয়েকটি ভিন্ন পদ্ধতি পরীক্ষা করার পর, দলটি একটি ট্র্যাপিজয়েডাল গতি ব্যবস্থার উপর স্থির হয় যা রোবটকে থামার সময় প্রতিটি মুখকে সুনির্দিষ্টভাবে সারিবদ্ধ করতে দেয়।

প্যাট্রোহে বিশ্বাস করেন যে পুরডুবিক তার নিজের রেকর্ডটি ভেঙে ফেলতে পারতেন যদি ঘনকটি প্লাস্টিক ছাড়া অন্য কোনও টেকসই উপাদান দিয়ে তৈরি হত। "যদি আপনি সম্পূর্ণরূপে কার্বন ফাইবার কম্পোজিট দিয়ে একটি ডেডিকেটেড ঘনক তৈরি করতেন, তাহলে আমার মনে হয় এটি উচ্চ গতিতে কাজ করতে সক্ষম হত। আপনি সময় কমিয়ে আনতে পারতেন," তিনি বলেন।

সূত্র: https://znews.vn/ben-trong-robot-giai-rubik-nhanh-nhat-the-gioi-post1557575.html