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レゴとARMとデビッドがルービックキューブに挑戦! (海外Blogより)




去る4月のこと、私はNEW (National Electronics Week)を訪れ、ARMのコーナーへ行きました。そこにはルービックキューブを解く2つのロボットがあり、その向こうには開発者であるDavid Gilday氏がいました。
私は彼の設計についていくらか話しましたが、まずは単純にものづくりの視点からこれらが何をするのか考えることにしましょう。

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使うのは1980年代からどこにでもある、スタンダードなルービックキューブです。やることといえばご存知のとおり、同じ面にある正方形がすべて同じ色になるように回転させること。
もちろん、私がいつもやるようなドライバーやナイフで分解して組み立てるということはしませんよ。このロボットは難しい方法でやらなければならないのです。


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最初の課題は面を回転させたりルービックキューブを転がして他の面を向けることができるようにロボットを組むことです。
Davidはレゴを使いましたが、もちろんルービックキューブを回すようにレゴを組むのは簡単な作業ではありません。私は5歳の時からレゴを知っていますが、組み立てるのに十分な時間をもらってもDavidのようにうまくはできないでしょう。
これに加えて、レゴNXTを用いました。これには32ビットARMが搭載されていて、ルービックキューブを回転させるモータを駆動することができ、さらにbluetoothも搭載されています。つまりNXTの役割は、bluetooth経由で指示を受けて、ルービックキューブを回転させるなどの与えられた機能を実行することです。
さらに、ロボットの頭脳となりルービックキューブを解くのは、なんと携帯電話です。携帯電話がNXTにルービックキューブを回転させたり、携帯電話にカメラを通して各面を分析させたりといった指示を出しているのです。

これらのタスク自体はどれも難解なものですが、彼はこれらすべてを動くようにし、設計し、組み立て、プログラミングし、テストしということを一人でやったのです。
David Gildayとは何者で、彼の特別なものづくり力はどこから来ているのでしょうか?

子供のころにレゴやメカノセットが好きだったDavidは、1980年代にルービックキューブと出会いました。彼はたった数日間で初めてルービックキューブを解き、その後何度も何度もやり、上達していきました。
彼がルービックキューブを持っているところを見たら、まるで体の一部のように滑らかに動きすばやく回転していることがわかります。彼はどう回せばどう動くか知ってそして理解していて、これがロボットがうまく動くのに非常に重要なことなのです。
その後、Davidは結婚して2人の子供をもち、レゴをすすめました。今や第一線のエンジニアであるDavidがまたレゴを組みはじめたのは、そのときだったのです。
最初に彼らは簡単なロボットを一緒につくりましたが、エンジニアであるDavidはそこではやめられず、インターネットでレゴによるルービックキューブのクリアを見て、それを自身の課題としたのです。

しかし、Davidの使っているARMの携帯電話は高性能ではないので、数千の動きと組み合わせを計算するのには長い時間がかかってしまいます。
そこでDavidは、あらかじめいくつかの方法を用意しておいてその中で最適解を見つけることにしました。この作業なら通常、2秒以内に完了します。ルービックキューブを見て、解くのに約20秒、約20回の動作だけしかかからないのです。
どうです、すばらしいでしょう?

Davidが作ったロボットを見る前に、下の動画やブログを見ることをおすすめします。
シンプルな美しさをぜひご堪能ください。


--関連する動画・ブログ--
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ARM Powered Nokia and LEGO Rubik's Cube Solver

ARM Powered LEGO/Nokia 4x4x4 Rubik's Cube Solver

ARM Powered Nokia/LEGO Speedcuber

The Amazing ARM Powered Android Speedcuber

ARM Powered Android LEGO MultiCuber 777

Speedcuber at ARM Techcon 2010

Android Megaminxer - How to solve Megaminx with your phone



Davids Personal Videos:

http://www.youtube.com/watch?v=GH4clQJ3VuA Yellow Cube Machine
http://www.youtube.com/watch?v=JK2blJuaXx0 LEGO® 2x2x2 Rubik's Cube® Solvers
http://www.youtube.com/watch?v=t6DMaimg03E LEGO® MultiCuber 5x5x5
http://www.youtube.com/watch?v=8xfeTQIOHGw LEGO® MultiCuber 6x6x6
http://www.youtube.com/watch?v=kWrJdkXp_n4 LEGO® MultiCuber Relay 2x2x2 3x3x3 4x4x4 5x5x5
http://www.youtube.com/watch?v=Ji7rF7KdmqE LEGO® Megaminxer

RSコンポーネンツ Innovation(Japan) マネージャー。ラズパイの成長をリリース前よりサポートしてきました。 (なおDESIGN SPARKに投稿した内容は個人の見解です。RSを代表する物でないことをご了承ください。)

7 Nov 2011, 5:00