Сейчас, когда в России началась мусорная реформа и многие выходят на улицу с плакатами, остро стоит проблема качественной уборки мусора. В этом убеждена новосибирская школьница Елизавета Пришляк. В среднем на каждого жителя России приходится более 400 кг твердых бытовых отходов. Отдельно стоит проблема правильной сортировки мусора.
В своем проекте ученица СУНЦ НГУ Елизавета Пришляк 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. Школьница создала прототип такого робота и программное обеспечение для распознавания предметов с помощью технологии компьютерного зрения. В процессе работы Лиза исследовала характеристики системы распознавания, предложила и проверила математический алгоритм совместного действия нескольких роботов для уборки большой территории, отличающийся простыми в реализации уравнениями движения строем и объезда препятствий.
Робот придуманный в Новосибирске 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.
Как сообщает пресс-служба НГУ, результаты работы Елизаветы могут использоваться в коммунальном хозяйстве и на промышленных объектах. Для уборки улиц среднего города достаточно несколько десятков подобных роботов. При этом задачами человека будут только контроль за их работой и техническое обслуживание системы.
«Тема автономной уборки мусора заинтересовала меня внезапно: летом 2018 года я путешествовала по Италии и очень часто по утрам наблюдала, как несколько человек вручную убирают мусор на туристических тропах. Тогда я посочувствовала этим людям и задумалась о том, что в таких условиях возможно применение роботов», — говорит сама Елизавета Пришляк.
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», — отметил научный руководитель Елизаветы, сотрудник лаборатории инженерного конструирования СУНЦ НГУ Александр Мальцев.
Добавим, что в 2008 году на экраны вышел известный и трогательный мультфильм «ВАЛЛ•И». Так зовут робота, который из года в год прилежно трудится на опустевшей Земле, очищая нашу планету от гор мусора.
