Çöpleri otomatik olarak algılayan ve toplayan sistem
Dünya genelinde sayısız ülke, nüfusun günlük olarak ürettiği büyük miktarda atık nedeniyle, özellikle kentsel alanlarda, atık toplama ile ilgili büyük problemlerle karşı karşıya kalmaktadır. Teknoloji, örneğin çöp toplamak ve toplamak için daha etkili araçların geliştirilmesi yoluyla, bu sorunların ele alınmasında önemli bir rol oynayabilir.
Bunu akılda tutarak, Hindistan'daki Vishwakarma Devlet Mühendislik Koleji'ndeki araştırmacılar son zamanlarda otomatik çöp algılama ve toplama için ucuz ve etkili bir sistem yarattılar. ArXiv'de önceden yayınlanmış bir makalede sunulan sistemleri, çevresindeki atıkları tespit etmek ve bulmak için yapay zeka (AI) algoritmalarını kullanır ve daha sonra robotik bir tutucuyu alır.
Araştırmacılar, “Çağdaş yöntemler, artan kentsel nüfusun ürettiği katı atık miktarını yönetmeyi zor buluyor” diye yazdı. “Çöpü tespit etmek için AI algoritmaları kullanan çok hijyenik ve ucuz bir sistem öneriyoruz.”
Araştırmacıların AGDC (otomatik çöp algılama ve toplama) olarak adlandırdığı atık yönetim sistemi, bir robot gövdeden (bir taban, bir robot kol ve bir çekmece) ve birkaç makine öğrenme algoritmasından oluşur. Sistem , yerdeki ve çevresindeki çöpleri tespit etmek için evrişimli sinir ağları (CNN'ler) kullanır . Bir parça çöp algıladığında, bir kamera tarafından toplanan görüntüleri analiz ederek konumunu hesaplar.
Araştırmacılar, "Nesne tespiti, belirli bir sınıftaki nesnelerin (şişeler, kedi, köpek veya kamyon gibi) dijital formattaki görüntü ve videolardaki örneklerini tanımlamak anlamına gelir. "AGDC, çöpü görüntüdeki / videodaki diğer nesnelerle birlikte sınıflandırmak için nesne algılamayı kullanır. Nesne algılama algoritması, AGDC'nin görüntü veya videodaki ilgilenilen nesnenin (yani çöpün) bulunduğu yerleri tanımlamasını sağlar."
Çöpleri otomatik olarak algılayan ve toplayan bir sistem
Seri haberleşme akışı. Kredi: Bansal ve diğ.
Sistemin CNN'leri yakın çevresinde bir çöp parçası algıladığında, başka bir algoritma robotla çöp arasındaki mesafeyi tahmin ederken, robotun hedef konuma ulaşması için talimatlar üretir. Enkazın konumu ve bu talimatlar daha sonra robotun hareketlerini kontrol eden bir mikrodenetleyiciye beslenir.
Araştırmacılar, " Nesne algılama görevini tamamladıktan sonra , sonraki görev, robot kolunun çöpü toplamasına izin vermek için gerekli olan, robot kolunun tabanından nesnenin mesafesini belirlemektir" dedi.
Mikrodenetleyici, bir parça atığın nerede olduğu hakkında bilgi aldığında, robotu o konuma doğru hareket ettirir. Robot, CNN'ler tarafından tespit edilen çöpe nihayet ulaştığında, toplamak için bir robot kol kullanır ve vücuduna bağlı bir kaba (çekmeceye) bırakır.
Araştırmacılar, "Çöp toplayıcının tasarımı üç ana bölüme ayrılabilir: taban, robot kol ve çekmece". "Taban robotu çöplere doğru sürüyor, robot kolu çöpü alıyor ve çekmece robot kolu tarafından toplanan çöpü saklıyor."
Araştırmacılar, halihazırda 100-200g çöp toplayabilen atık tespit sistemlerinin bir prototipini geliştirdiler . Gelecekteki çalışmalarında, çekmecesini boşaltmadan önce iki ila üç kilo çöp toplayabilmesi için bu prototipi genişletmeyi planlıyorlar.
Ayrıca, ekip aynı anda AGDC'nin birden fazla çöp parçasını tespit etmesini sağlayacak yeni bir CNN modeli geliştirmeyi ve eğitmeyi düşünüyor. Sonunda, robotu internete bağlamak, örneğin belirli alanlarda atıkları verimli bir şekilde toplamak için işbirliği yapan otomatik bir sistem ağı oluşturarak daha geniş uygulamalara olanak sağlayabilir.
Daha fazla bilgi: Siddhant Bansal, et al. AGDC: Automatic garbage detection and collection. arXiv:1908.05849 [cs.RO]. https://arxiv.org/abs/1908.05849