Ученица ФМШ НГУ придумала робота для сборки и сортировки мусора
Проект ученицы СУНЦ НГУ (физматшкола) Елизаветы Пришляк получил положительную оценку на XV Балтийском научно-инженерном конкурсе в Санкт-Петербурге. Школьница предлагает собирать и сортировать мусор с улиц при помощи роботов.
В основе проекта лежит идея непрерывной уборки мусора с улиц роботами, которые способны самостоятельно распознавать, классифицировать и сортировать разные виды мусора для последующей переработки. Машины должны сами захватывать отходы манипулятором и помещать в нужный контейнер на борту. Как сообщает пресс-служба СУНЦ НГУ, Елизавета создала прототип робота и программное обеспечение для распознавания предметов с помощью технологии компьютерного зрения. В процессе работы она 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 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. 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 метров, а крупные фрагменты — на расстоянии более 5 метров 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 у девушки 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. «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», — комментирует научный руководитель школьницы, сотрудник Лаборатории инженерного конструирования СУНЦ НГУ Александр Мальцев. В дальнейшем девушка планирует заниматься развитием проекта: построить его работу на технологии машинного обучения для более точного распознавания объектов, а также придать роботу более эстетичный вид. XV Балтийский научно-инженерный конкурс — одно из самых крупных научных соревнований для школьников в России, организованное при партнерстве с ведущими вузами Санкт-Петербурга. Финал конкурса прошел с 4 по 7 февраля и собрал 446 проектов и исследований 598 лучших участников из 143 населенных пунктов России и стран СНГ. В число награжденных вошел также учащийся инженерных спецкурсов СУНЦ НГУ Андрей Фишер (Гимназия № 3), разработавший робота для работы под водой. Лаборатория инженерного конструирования в СУНЦ НГУ работает с осени 2016 года. В ноябре 2018 года Фонд Президентских грантов поддержал реализуемый на базе лаборатории проект «Инженерный практикум для школьников». В рамках проекта 300 учеников новосибирских школ смогут бесплатно изучить основы инженерных профессий.