Магистрант из Челябинска научил робота сортировать мусор

Робот успешно прошел испытания. Фото предоставлено ЧелГУ

Магистрант Челябинского госуниверситета разработал уникальную программу для робота-манипулятора. С ней умный помощник научился различать мусор и сортировать его. Инновация позволит автоматизировать процессы на предприятиях переработки отходов, роботизированных производствах и складах крупных логистических компаний. Об этом «Вечерке» сообщили в пресс-службе ЧелГУ.

Программное обеспечение для робота-сортировщика создал магистрант математического факультета Глеб Богданов под руководством старшего преподавателя кафедры вычислительной механики и информационных технологий ЧелГУ Сергея Иванова.

Главная особенность робота-манипулятора — сортировка отходов с помощью компьютерного зрения. Благодаря ему он может находить маркер на кубике, определять его местоположение относительно камеры и преобразовывать в собственные координаты. Затем устройство перемещает и устанавливает объект согласно заданным критериям. Для визуального нахождения маркера и вычисления пространственных координат используются специальные математические методы.

Испытание проводилось на четырех разноцветных кубиках. Робот безупречно выполнил поставленную задачу: распознал метки и правильно поставил каждый из них в нужное место.

Уникальность проекта заключается в создании математических алгоритмов управления и применения системы маркировки с помощью штрих-кода — ArUco маркера. Эти метки представляют собой черно-белые квадраты с двоичным узором, легко различимым видеокамерой. Каждый штрих-код обладает идентификационным номером и геометрическими характеристиками — размерами, углами и координатами углов.

— Я применил метод решения задачи в условиях, применимых в практических целях, при которых не нужно вводить дополнительные параметры, что заметно упрощает вычисления и увеличивает скорость работы манипулятора благодаря маркерам, — рассказывает Глеб Богданов.

Он также отметил: особенность квадратных маркеров ArUco состоит в том, что они лучше распознаются под разными углами обзора. Это значительно упрощает процесс идентификации и сортировки объектов, тогда как традиционный штрих-код требует строго перпендикулярного сканирования.

По словам научного консультанта проекта Сергея Иванова, проведение испытаний стало возможным благодаря приобретению математическим факультетом ЧелГУ специальных робототехнических наборов разного назначения, включая робот-манипулятор. Теперь студенты и магистранты могут на практике проверять свои творческие решения.

— Уникальность работы Глеба заключается в сочетании кодов ArUco с манипулятором, у которого большое количество координатных осей. Глеб совместил систему распознавания, систему управления роботом и управление позиционированием. Он предложил методику, которая позволяет быстрее и с меньшими затратами осуществлять его движение, — отметил Сергей Иванов.

По словам авторов, разработка откроет множество возможностей дальнейшего развития в сферах производства, логистики, манипулирования объектами в экстремальных условиях. Маркеры можно использовать для многих предметов, тем самым роботизируя процесс взаимодействия с ними.

Свое исследование магистрант намерен развивать и дальше, сосредоточившись на повышении точности и быстроты движений робота, поиске наиболее эффективных способов распределения нагрузки и улучшении качества распознавания кодов.

Недавно челябинские ученые разработали прибор для защиты линий электропередачи. Новый индикатор снизит риск аварий и повысит устойчивость работы.

Читайте «Вечерку» там, где удобно. Подписывайтесь на нас в Дзен, ВКонтакте, Одноклассники и в Max, чтобы всегда быть в курсе событий Челябинска!