Robot de estudantes da Nova Zelândia resolve cubo de Rubik 4x4 em 9,806 segundos, à espera da aprovação do Guinness

Um ano de trabalho permite resolver o cubo em menos de 10 segundos

Quatro estudantes de engenharia da Universidade de Canterbury, em Christchurch, na Nova Zelândia, registaram um tempo de 9,806 segundos para um robot resolver um cubo de Rubik 4x4, durante uma tentativa oficial de recorde mundial do Guinness, na sexta-feira, 16 de outubro de 2026. O resultado é mais rápido do que tanto o anterior recorde robótico, de 45 segundos, como a referência humana de cerca de 15 segundos citada pela universidade.

Caleb Everitt, Hayden Watson, Maz Cameron e Johann Torres passaram cerca de um ano a desenvolver a máquina, como projeto final do curso de engenharia mecatrónica, uma área que combina engenharia mecânica, eletrónica e programação informática. O resultado aguarda confirmação do Guinness World Records, não tendo sido anunciada uma data para a decisão.

O anúncio do projeto pela universidade, publicado a 16 de outubro, descreve uma máquina construída com quatro câmaras, motores normalmente utilizados em drones, controladores de motor especializados e ventosas. O seu design permite-lhe rodar camadas nos três eixos do cubo sem ter de mudar repetidamente a orientação do puzzle inteiro.

Os estudantes trabalharam com um orçamento muito limitado, financiado pelo Departamento de Engenharia Mecânica da universidade. O desafio consistia em fazer funcionar em conjunto vários sistemas: as câmaras tinham de identificar as cores, o software tinha de calcular uma solução e o mecanismo tinha de executar os movimentos sem encravar o cubo.

O vídeo que definiu o objetivo

Um vídeo nas redes sociais deu aos estudantes um ponto de partida. Mostrava o robot que detinha o recorde a demorar 45 segundos a resolver um cubo 4x4. A equipa percebeu que uma pessoa conseguia resolver o mesmo tipo de puzzle em cerca de 15 segundos e decidiu investigar por que razão a máquina era mais lenta.

Maz Cameron, responsável pelo desenvolvimento do software, descreveu a ambição por detrás do projeto:

Sabíamos que os robots podiam ser melhores do que os humanos e queríamos ser nós a eliminar essa diferença,

O resultado de 9,806 segundos foi 35,194 segundos mais rápido do que a referência robótica de 45 segundos, uma redução de cerca de 78%. Face à referência humana arredondada de 15 segundos indicada pela universidade, foi cerca de 5,2 segundos mais rápido, ou aproximadamente 35% menos tempo.

O projeto desenvolveu-se ao longo de cerca de um ano, com as principais datas públicas a ocorrerem em outubro:

• Durante o desenvolvimento, os estudantes usaram como objetivo inicial o vídeo de uma resolução robótica em 45 segundos.
• Na sexta-feira, 16 de outubro de 2026, registaram 9,806 segundos durante a tentativa oficial para o Guinness.
• A 19 de outubro, o projeto foi também apresentado numa entrevista a Cameron sobre o trabalho da equipa.

Quatro estudantes, quatro funções interligadas

Everitt ficou responsável pelo design mecânico, incluindo a estrutura física do robot. Torres tratou do sistema elétrico e do controlo dos motores. Watson desenvolveu o sistema de visão por computador, enquanto Cameron trabalhou no software que articulava o processo de resolução.

Estas responsabilidades formavam uma cadeia. As câmaras de Watson recolhiam informação sobre o cubo. O software de Cameron usava essa informação para determinar os movimentos necessários. Os controlos dos motores de Torres traduziam as instruções em movimento, e o mecanismo de Everitt tinha de manter o puzzle em movimento com precisão.

Uma falha em qualquer ponto dessa cadeia podia comprometer a resolução. Uma cor identificada incorretamente daria ao software uma posição inicial errada. Um movimento do motor que parasse no sítio errado podia deixar as camadas desalinhadas. Mesmo uma solução calculada corretamente dependia de a máquina física a executar de forma fiável.

Cameron atribuiu o mérito às competências complementares da equipa e à disponibilidade para dedicar mais tempo ao projeto. Os estudantes aperfeiçoaram o software, reforçaram a estrutura e testaram diferentes formas de manipular o cubo enquanto procuravam obter um tempo inferior à referência humana.

Como quatro câmaras leem o puzzle

A parte de Watson no projeto começou com uma questão prática: como podia o robot reconhecer de forma fiável as cores de um cubo baralhado? A máquina usa quatro câmaras para recolher a informação necessária à descrição da disposição inicial do puzzle.

Hayden Watson, responsável pela visão por computador, explicou o processo:

O robot tem quatro câmaras; olha para o cubo e vê onde estão todas as cores diferentes,

Depois, a informação sobre as cores é enviada para um algoritmo de código aberto, um conjunto de instruções programadas que calcula os movimentos necessários para resolver o puzzle. Em termos simples, as câmaras leem o problema, o algoritmo planeia a solução e os motores executam-na.

A iluminação tornou o primeiro passo mais difícil. As cores semelhantes tinham de continuar a ser distinguíveis em diferentes condições, pelo que os estudantes desenvolveram e testaram o sistema de câmaras para garantir a sua precisão. De pouco serviria a rapidez dos movimentos se a máquina começasse com uma representação incorreta do cubo.

Um cubo 4x4 tem 16 quadrados pequenos em cada face, em comparação com os nove de um cubo 3x3 padrão. No total, nas seis faces, são 96 quadrados coloridos, em vez de 54. Tem também mais camadas móveis, o que torna mais exigentes tanto a resolução como o controlo físico.

Um design que evita reposicionamentos desnecessários

Everitt identificou uma limitação mecânica no anterior detentor do recorde: só conseguia rodar faces em dois dos três eixos do cubo. Para chegar a outra direção, tinha de reposicionar o cubo inteiro antes de continuar.

Os três eixos de um cubo podem ser entendidos como três direções que atravessam o seu centro: da esquerda para a direita, de cima para baixo e da frente para trás. Rodar uma camada em torno de um desses eixos altera a disposição do puzzle. Reorientar o cubo inteiro altera a forma como a máquina o segura, acrescentando um movimento entre etapas da resolução.

Caleb Everitt, o responsável pelo design mecânico da equipa, explicou a diferença:

O robot anterior só consegue rodar faces em dois dos três eixos do cubo, por isso tem de reorientar o cubo, o que, na prática, faz perder um movimento. Nós não temos de o fazer, porque conseguimos aceder às três faces,

O design de Canterbury permite ao mecanismo aceder aos três eixos sem esses reposicionamentos repetidos. Isso reduziu os movimentos necessários para executar uma solução, enquanto os motores mais rápidos diminuíram o tempo dos movimentos que continuavam a ser necessários.

Porque é que as ventosas ajudaram a vencer a gravidade

Os estudantes também tiveram de controlar a rapidez com que o cubo regressava à posição de base depois de ser empurrado. À velocidade que pretendiam alcançar, deixá-lo cair simplesmente sob o efeito da gravidade demorava demasiado tempo.

Everitt afirmou que, para superar a referência humana, era preciso movimentar o puzzle de forma mais ativa:

Uma das razões pelas quais precisámos de ventosas foi que, para bater o recorde humano, o tempo que o cubo demora a cair de volta à posição de base depois de ser empurrado é demasiado longo se usarmos apenas a gravidade,

As ventosas permitiram ao mecanismo mover o cubo com maior rapidez e precisão. O seu papel fez parte de um esforço mais amplo para controlar o puzzle ao longo de toda a resolução, incluindo os breves intervalos entre rotações.

A equipa também aumentou a rigidez estrutural, tornando a estrutura do robot mais resistente a flexões ou movimentos indesejados. Uma estrutura firme ajuda a manter o mecanismo alinhado quando os motores aceleram e param. Testes extensivos permitiram abordar outro problema central: evitar que o cubo encravasse durante movimentos rápidos.

Motores de drones com um orçamento limitado

Torres trabalhou com motores normalmente utilizados em drones, emparelhados com controladores especializados. Os motores forneciam velocidade e potência, enquanto os controladores permitiam a precisão necessária para rodar o puzzle como exigido.

Um controlador de motor regula o seu funcionamento em resposta às instruções do software. Nesta máquina, a velocidade tinha de ser acompanhada por um posicionamento preciso. A rotação seguinte dependia de o movimento anterior deixar o cubo pronto para voltar a mover-se.

A universidade afirmou que os estudantes escolheram estes componentes dentro dos limites do financiamento muito reduzido do departamento. Por isso, o projeto implicava mais do que encontrar motores potentes. A equipa teve de combinar componentes acessíveis com um mecanismo e um sistema de controlo capazes de aproveitar essa potência com precisão.

Cameron descreveu a combinação entre um puzzle mais complexo e um orçamento reduzido como parte do interesse do projeto. O resultado reflete várias alterações a funcionar em conjunto: motores mais rápidos, acesso aos três eixos, manipulação mais precisa e software aperfeiçoado através de testes.

O que acontecerá a seguir ao robot?

A máquina permanecerá na Universidade de Canterbury, enquanto os seus criadores iniciam a carreira na engenharia. Os quatro estudantes conseguiram empregos para recém-licenciados em várias zonas da Nova Zelândia no ano seguinte, 2027.

O projeto assinala o fim de quatro anos de estudos e deixa aos estudantes um sistema completo, no qual as suas diferentes áreas de responsabilidade tiveram de funcionar em conjunto. O desempenho dependeu tanto dos cálculos como da construção, desde o reconhecimento das cores iniciais até à rotação final.

A equipa espera que o robot inspire os mais jovens a considerar uma carreira em engenharia. Para futuros estudantes, a máquina será um exemplo concreto de como um objetivo exigente pode ser dividido em problemas mais pequenos, relacionados com visão, software, motores e design mecânico.

O próximo passo imediato é a decisão do Guinness World Records sobre a tentativa submetida. A universidade anunciou uma resolução em 9,806 segundos; o reconhecimento formal transformaria esse desempenho registado num recorde mundial confirmado.

Pontos principais

• Quatro estudantes da Universidade de Canterbury registaram uma resolução de um cubo de Rubik 4x4 em 9,806 segundos, a 16 de outubro de 2026.
• A confirmação pelo Guinness World Records está pendente.
• O tempo foi cerca de 78% inferior à anterior referência robótica de 45 segundos citada pela universidade.
• O robot utiliza quatro câmaras, um algoritmo de resolução de código aberto, motores de drones, controladores especializados e ventosas.
• O mecanismo acede aos três eixos do cubo sem reorientar repetidamente o puzzle inteiro.
• Os estudantes passaram cerca de um ano no projeto e o robot permanecerá na universidade.