一種自動(dòng)檢測(cè)和收集垃圾的系統(tǒng)

2019-09-09 08:47:14 來(lái)源：中國(guó)機(jī)器人網(wǎng) 閱讀量：21404 評(píng)論

導(dǎo)讀：隨著城市人口的不斷增長(zhǎng)，很難管理固體垃圾的數(shù)量。研究人員提出了一個(gè)非常衛(wèi)生且廉價(jià)的系統(tǒng)——使用AI算法來(lái)檢測(cè)垃圾

　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】隨著人口的不斷增長(zhǎng)，人類(lèi)每天都在產(chǎn)生大量的垃圾，目前世界上許多國(guó)家，尤其是在城市地區(qū)，正面臨與垃圾收集有關(guān)的重大問(wèn)題。2019年7月1日，號(hào)稱(chēng)*“嚴(yán)格的垃圾分類(lèi)法”《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式開(kāi)始施行，一夜之間，上海人常用的見(jiàn)面語(yǔ)從“儂好”變成了“儂是什么垃圾？”從未想過(guò)，看似簡(jiǎn)單的垃圾分類(lèi)也能給聰明的人類(lèi)帶來(lái)如此大的困擾。

　　一方面是每天都要面對(duì)小區(qū)大媽的靈魂拷問(wèn)，還有一方面是因?yàn)?96的機(jī)制，無(wú)法準(zhǔn)時(shí)投放垃圾，面對(duì)這些困擾，我們是否可以通過(guò)技術(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題呢？例如，通過(guò)開(kāi)發(fā)更有效的工具來(lái)收集垃圾。考慮到這一點(diǎn)，印度Vishwakarma政府工程學(xué)院的研究人員近發(fā)明了一種廉價(jià)而有效的垃圾自動(dòng)檢測(cè)和收集系統(tǒng)。他們的這個(gè)系統(tǒng)在arXiv上早前發(fā)表的一篇論文中提出過(guò)，它使用人工智能(AI)算法來(lái)檢測(cè)和定位周?chē)睦缓笥靡粋€(gè)機(jī)器人抓取器把垃圾撿拾起來(lái)。

　　研究人員在論文中表示：隨著城市人口的不斷增長(zhǎng)，很難管理固體垃圾的數(shù)量。所以提出了一個(gè)非常衛(wèi)生且廉價(jià)的系統(tǒng)，它使用AI算法來(lái)檢測(cè)垃圾。

　　研究人員將這個(gè)廢物管理系統(tǒng)稱(chēng)之為AGDC(自動(dòng)垃圾檢測(cè)和收集)，這個(gè)系統(tǒng)是由機(jī)器人體(即基座，機(jī)械臂和抽屜)和若干機(jī)器學(xué)習(xí)算法組成。該系統(tǒng)使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)來(lái)檢測(cè)地面及其附近的垃圾。一旦檢測(cè)到一塊垃圾，它就會(huì)通過(guò)分析由集成攝像頭收集的圖像來(lái)計(jì)算其位置。

　　研究人員解釋說(shuō)：“物體檢測(cè)是指在數(shù)字格式的圖像和視頻中識(shí)別特定類(lèi)別的物體(如瓶子、貓、狗或卡車(chē))的實(shí)例。AGDC使用物體檢測(cè)將垃圾與圖像/視頻中的其余物體分類(lèi)。物體檢測(cè)算法使AGDC能夠識(shí)別圖像或視頻中感興趣的物體(即垃圾)所在的位置。”

　　垃圾收集器分為三個(gè)主要部分：基座、機(jī)械臂和抽屜，基座將機(jī)器人推向垃圾，機(jī)器人手臂收集垃圾，抽屜存放機(jī)器人手臂收集的垃圾。

　　一旦系統(tǒng)的CNN在其附近檢測(cè)到一塊垃圾，另一種算法會(huì)估計(jì)機(jī)器人與垃圾之間的距離，同時(shí)還生成機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)位置的指令。垃圾的位置和這些指令會(huì)被反饋給一個(gè)微控制器，它基本上控制著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。在完成物體檢測(cè)任務(wù)后，接下來(lái)的任務(wù)是確定物體距機(jī)器人手臂基部的距離，這是機(jī)器人手臂拾取垃圾所必需的。當(dāng)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。機(jī)器人終到達(dá)CNN檢測(cè)到的垃圾時(shí)，它會(huì)使用機(jī)械臂將其收集并將其放入連接到其身體的容器(即抽屜)中。

　　目前，研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)垃圾檢測(cè)系統(tǒng)的原型，可以收集高達(dá)100-200克的垃圾，未來(lái)他們還將擴(kuò)展這個(gè)原型，計(jì)劃可以收集兩到三公斤的垃圾。

　　此外，該團(tuán)隊(duì)正在考慮開(kāi)發(fā)和培訓(xùn)一個(gè)新的CNN模型，使AGDC能夠同時(shí)檢測(cè)多塊垃圾，終，將機(jī)器人連接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。例如，創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)協(xié)作有效地收集特定領(lǐng)域的垃圾。

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