Uma demonstração da aproximação da distância do sistema. Crédito:Bansal et al.
Vários países em todo o mundo estão enfrentando grandes problemas relacionados à coleta de lixo, particularmente em áreas urbanas, devido à grande quantidade de resíduos gerados diariamente pela população. A tecnologia pode desempenhar um papel significativo na resolução desses problemas, por exemplo, por meio do desenvolvimento de ferramentas mais eficazes para coletar e coletar o lixo.
Com isso em mente, pesquisadores do Vishwakarma Government Engineering College, na Índia, criaram recentemente um sistema barato e eficaz para detecção e coleta automática de lixo. Seu sistema, apresentado em um artigo pré-publicado no arXiv, usa algoritmos de inteligência artificial (IA) para detectar e localizar resíduos em seu entorno, em seguida, pega-o com uma pinça robótica.
“Os métodos contemporâneos têm dificuldade em administrar o volume de resíduos sólidos gerados pela crescente população urbana, "os pesquisadores escreveram em seu artigo." Propomos um sistema muito higiênico e barato que usa algoritmos de IA para detectar o lixo. "
O sistema de gestão de resíduos, que os pesquisadores chamam de AGDC (detecção e coleta automática de lixo), é composto por um corpo robótico (ou seja, uma base, um braço robótico e uma gaveta) e vários algoritmos de aprendizado de máquina. O sistema usa redes neurais convolucionais (CNNs) para detectar lixo no solo e nas proximidades. Uma vez que detecta um pedaço de lixo, ele calcula sua posição analisando imagens coletadas por uma câmera integrada.
"A detecção de objetos se refere à identificação de instâncias de objetos de uma classe específica (como garrafas, gato, cão ou caminhão) em imagens e vídeos em formato digital, "os pesquisadores explicaram." AGDC usa detecção de objeto para classificar o lixo com o resto dos objetos na imagem / vídeo. O algoritmo de detecção de objetos permite que o AGDC identifique locais na imagem ou vídeo onde o objeto de interesse (ou seja, lixo) está descansando. "
Fluxo de comunicação serial. Crédito:Bansal et al.
Assim que as CNNs do sistema detectam um pedaço de lixo nas proximidades, outro algoritmo estima a distância entre o robô e o lixo, enquanto também gera instruções para o robô chegar ao local de destino. A posição dos detritos e essas instruções são alimentadas a um microcontrolador, que essencialmente controla os movimentos do robô.
"Depois de completar a tarefa de detecção de objetos, a próxima tarefa é identificar a distância do objeto da base do braço robótico, que é necessário para permitir que o braço robótico pegue o lixo, "explicaram os pesquisadores.
Uma vez que o microcontrolador recebe informações sobre onde um pedaço de lixo está localizado, ele move o robô em direção a esse local. Quando o robô finalmente chega ao lixo detectado pelas CNNs, ele usa um braço robótico para coletá-lo e colocá-lo em um recipiente (ou seja, uma gaveta) que é anexado ao seu corpo.
"O design do coletor de lixo pode ser dividido em três partes principais:base, braço robótico e gaveta, "escreveram os pesquisadores." A base conduz o robô em direção ao lixo, o braço robótico coleta o lixo e a gaveta armazena o lixo coletado pelo braço robótico. "
Os pesquisadores já desenvolveram um protótipo de seu sistema de detecção de resíduos, que atualmente pode coletar até 100-200g de lixo. Em seu trabalho futuro, eles planejam expandir este protótipo, para que possa recolher de dois a três quilos de lixo antes de esvaziar a gaveta.
Além disso, a equipe está pensando em desenvolver e treinar um novo modelo da CNN que permitiria ao AGDC detectar vários pedaços de lixo simultaneamente. Eventualmente, conectar o robô à internet também pode permitir implementações em larga escala, por exemplo, criando uma rede automatizada de sistemas que colaboram para a coleta eficiente de resíduos em áreas específicas.
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