Ученица СУНЦ НГУ придумала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Ученица 11 класса СУНЦ НГУ Елизавета Пришляк разработала проект по непрерывной уборке мусора с улиц с помощью роботов, способных сортировать разные виды отходов. Проект школьницы получил положительную оценку на XV Балтийском научно-инженерном конкурсе в Санкт-Петербурге.
Сейчас остро стоит проблема качественной уборки мусора, убеждена Елизавета Пришляк. В среднем на каждого жителя России приходится более 400 кг твердых бытовых отходов. И хотя с этой проблемой стараются бороться, уборка отходов полностью лежит на плечах людей, при этом всегда есть вероятность травмироваться потенциально опасными предметами – например, химикатами или стеклом. Отдельно стоит вопрос о правильной сортировке мусора.
В своем проекте Елизавета предложила идею непрерывной уборки мусора с улиц города с помощью роботов, способных самостоятельно распознавать, классифицировать и сортировать разные виды мусора для последующей переработки, захватывать их манипулятором и помещать в нужный контейнер на борту. Она создала прототип такого робота и программное обеспечение для распознавания предметов с помощью технологии компьютерного зрения.
Робот представляет собой платформу, к которой прикрепляется манипулятор из алюминиевых деталей и четырех сервоприводов, подключенных к блоку управления. Манипулятор помещается на шасси, основой которого служит рама, по ее углам закреплены четыре мотора постоянного тока на пружинном подвесе с колесами. Такая конструкция обеспечивает высокую проходимость и маневренность за счет короткой колесной базы. На шасси установлены также видеокамера и блок управления с аккумулятором. За манипулятором находится поворотный стол с контейнерами для разных видов отходов. Работу шасси и манипулятора регулирует блок управления, состоящий из бортового компьютера и платы расширения. Сейчас система может распознавать мелкий мусор на дистанции до 1,8 м, а крупные фрагменты – на расстоянии более 5 м от робота.
Результаты работы, по мнению Елизаветы, могут использоваться в коммунальном хозяйстве и на промышленных объектах. Для уборки улиц среднего города достаточно нескольких десятков подобных роботов. При этом задачами человека будут только контроль за их работой и техническое обслуживание системы.
Разработка проекта заняла полгода, и уже в начале февраля модель робота была представлена на V Балтийском научно-инженерном конкурсе в Санкт-Петербурге. Елизавета по итогам конкурса получила специальную награду от одного из партнеров мероприятия – международной биотехнологической компании BIOCAD.
– Для меня участие в конкурсе – это прежде всего опыт. Я уже была на многих конференциях, но тут я получила принципиально новые навыки выступления и представления своего проекта. Также мне удалось пообщаться с экспертами и получить рекомендации от них, познакомиться с другими участниками, которые охотно делились своим опытом, – рассказывает Елизавета.
В дальнейшем она планирует заниматься развитием проекта: построить его работу на технологии машинного обучения для более точного распознавания объектов, а также придать роботу более эстетичный вид.
По оценке научного руководителя Елизаветы Пришляк, сотрудника Лаборатории инженерного конструирования СУНЦ НГУ Александра Мальцева, для реализации своей идеи школьница смогла проделать сложную работу в короткий срок.
– Это довольно серьезная, взрослая тема. В проекте используются современные технологии, которые не входят в школьную программу. Лиза изучала все это самостоятельно по книгам и с помощью наших преподавателей, – отмечает Александр Сергеевич.
В апреле робот для уборки мусора будет представлен на школьной секции МНСК.
Пресс-служба СУНЦ НГУ.Фото: vk.com/amr_nsu
Обратная связь