Autonomous Rubik's Cube Solver

• Main Authors: Björk Friström, Viking, Bjärkeback, Ludvig
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Mekatronik 2016
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-190859

Today the industry is constantly getting more automated. Every machine need an algorithm to run and some even need to make decisions in how to perform their tasks in the best way. These problems can be as large as transportation systems, or as small as solving a puzzle. The 3D-puzzle known as Rubik’s cube have enticed millions of people since its release in mid 1970s. With 43 quintillion possible combinations the Rubik’s cube present a complex problem that requires both logical thinking and memorization. Recently Rubik’s Cube community has seen a rise of robots that can automatically solve a Rubik’s Cube.The goal of this Bachelor’s Thesis is to investigate the e˙ect of di˙erent solving algorithms on the energy consumption of a mechanical system. The Demonstrator system we will use is a Rubik’s cube solver that can solve any scrambled cube. This is done by optically scanning the cube and building a virtual image of it. Two di˙erent solving algorithms will be run in order to solve the cube and calculate the required permutations. The energy consumption in the two cases of the algorithms will be calculated and compared. From this data, conclusions regarding choice of algorithm will be made. A more complex algorithm that results in fewer moves will be more energy eÿcient, at least under the circumstances that the computation cost is ignored. When compared, the optimized algorithm only used 8% of the simpler version. === Dagens industrier blir allt mer och mer automatiserad. Varje maskin behöver en algoritm för att fungra, och vissa maskiner måste även ta beslut om hur de ska utföra sin uppgift på bästa vis. Dessa problem kan vara allt från stora transportproblem, till att lösa små pussel. 3D pusslet Rubiks Kub har fänglsat miljoner människor sedan det skapades i mitten av 1970-talet. Med 43 Kvin-tiljoner möjliga kombinationer är Rubiks Kub ett komplicerat problem som kräver både logiskt tänkande och memorisering. Senaste trenden är att skapa robotar som löser kuben automatiskt.Målet med detta kandiatprojekt är att utreda kopplingen mellan val av lös-ningsalgoritm och energiåtgången för ett mekaniskat system. För att genomföra utredningen ska vi andvända oss av en kubiks kub lösare som kan automatiskt lösa en kub från alla positioner. Den fungerar genom att kuben läses in optiskt och så skapas en virituell kopia. Två olika lösningsalgoritmer kommer att köras för att lösa kuben och deras resultat i energiåtgång kommer att gämföras. Från denna data kommer slutsatser att dras om de två algoritmerna. En mer kom-pliserad algoritm som kräver färre drag kommer att vara mer energie˙ektivt, åtminstånde när man ignorerar beräkningskostnad och dess energi. Vi kom fram till att en optimerad algoritm andvände bara 8% av energin jämför med en simplare algoritm.