自動(dòng)檢測(cè)和收集垃圾的系統(tǒng)

世界上許多目前都面臨著與廢物收集有關(guān)的重大問題，特別是在城市地區(qū)，因?yàn)槿丝诿刻飚a(chǎn)生大量的廢物。技術(shù)可以在解決這些問題方面發(fā)揮重要作用，例如，通過開發(fā)更有效的工具來(lái)收集和收集垃圾。

考慮到這一點(diǎn)，Vishwakarma政府工程學(xué)院的研究人員最近開發(fā)了一種廉價(jià)而有效的垃圾自動(dòng)檢測(cè)和收集系統(tǒng)。他們的系統(tǒng)在arXiv上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中提出，使用人工智能(AI)算法來(lái)檢測(cè)和定位周圍的垃圾，然后用一個(gè)機(jī)器人抓取器把垃圾撿起來(lái)。

研究人員在他們的論文中寫道:“同時(shí)期的方法發(fā)現(xiàn)，很難管理城市人口增長(zhǎng)所產(chǎn)生的固體廢物的數(shù)量。”“我們提出了一個(gè)非常衛(wèi)生和便宜的系統(tǒng)，它使用人工智能算法來(lái)檢測(cè)垃圾。”

該垃圾管理系統(tǒng)被研究人員稱為AGDC(自動(dòng)垃圾檢測(cè)和收集)，由機(jī)器人身體(即基座、機(jī)械臂和抽屜)和一些機(jī)器學(xué)習(xí)算法組成。該系統(tǒng)利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNNs)探測(cè)地面和附近的垃圾。一旦探測(cè)到一塊垃圾，它就會(huì)通過分析集成攝像機(jī)收集的圖像來(lái)計(jì)算自己的位置。

“對(duì)象檢測(cè)是指在數(shù)字格式的圖像和視頻中識(shí)別特定類別的對(duì)象(如瓶子、貓、狗或卡車)的實(shí)例，”研究人員解釋說(shuō)。AGDC使用對(duì)象檢測(cè)將垃圾與圖像/視頻中的其他對(duì)象進(jìn)行分類。目標(biāo)檢測(cè)算法使AGDC能夠識(shí)別圖像或視頻中目標(biāo)(即垃圾)所在的位置。”

一旦系統(tǒng)的CNNs探測(cè)到附近的一片垃圾，另一種算法就會(huì)估計(jì)機(jī)器人和垃圾之間的距離，同時(shí)為機(jī)器人生成到達(dá)目標(biāo)位置的指令。碎片的位置和這些指令隨后被反饋給一個(gè)微控制器，它基本上控制著機(jī)器人的動(dòng)作。

研究人員解釋說(shuō):“在完成目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)后，下一個(gè)任務(wù)是確定目標(biāo)與機(jī)械臂底部的距離，這對(duì)于機(jī)械臂撿起垃圾來(lái)說(shuō)是必要的。”

一旦微控制器接收到關(guān)于垃圾位置的信息，它就會(huì)將機(jī)器人移動(dòng)到那個(gè)位置。當(dāng)機(jī)器人最終到達(dá)CNNs探測(cè)到的垃圾位置時(shí)，它會(huì)使用機(jī)械臂來(lái)收集垃圾，并將其放入附著在身體上的容器(即抽屜)中。

研究人員寫道:“垃圾收集器的設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)主要部分:底座、機(jī)械臂和抽屜。”“底座驅(qū)動(dòng)機(jī)器人走向垃圾，機(jī)械臂收集垃圾，抽屜儲(chǔ)存機(jī)械臂收集的垃圾?！?/p>

研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一個(gè)垃圾檢測(cè)系統(tǒng)的原型，該系統(tǒng)目前可以收集100-200克的垃圾。在他們未來(lái)的工作中，他們計(jì)劃擴(kuò)展這個(gè)原型，這樣它就可以在清空抽屜之前收集2到3公斤的垃圾。

此外，該團(tuán)隊(duì)正在考慮開發(fā)和訓(xùn)練一個(gè)新的CNN模型，該模型將允許AGDC同時(shí)檢測(cè)多個(gè)垃圾碎片。最終，將機(jī)器人連接到互聯(lián)網(wǎng)也可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的實(shí)現(xiàn)，例如，創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)有效地收集特定區(qū)域的垃圾。