​Сейчас остро стоит проблема качественной уборки мусора, убеждена Елизавета Пришляк. В среднем на каждого жителя России приходится более 400 кг твердых бытовых отходов. И хотя с этой проблемой стараются бороться, уборка отходов полностью лежит на плечах людей, при этом всегда есть вероятность травмироваться потенциально опасными предметами (например, химикатами или стеклом). Отдельно стоит вопрос о правильной сортировке мусора.

В своем проекте Елизавета предложила идею непрерывной уборки мусора с улиц города с помощью роботов, способных самостоятельно распознавать, классифицировать и сортировать разные виды мусора для последующей переработки, захватывать их манипулятором и помещать в нужный контейнер на борту. Ученица создала прототип такого робота и программное обеспечение для распознавания предметов с помощью технологии компьютерного зрения. В процессе работы Елизавета 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. Такая конструкция обеспечивает высокую проходимость и маневренность за счет короткой колесной базы. 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 м, а крупные фрагменты — на расстоянии более 5 м от робота.

Результаты работы, по мнению Елизаветы, могут использоваться в коммунальном хозяйстве и на промышленных объектах. Для уборки улиц среднего города достаточно несколько десятков подобных роботов. При этом задачами человка будут только контроль за их работой и техническое обслуживание системы.

— Тема автономной уборки мусора заинтересовала меня внезапно: летом 2018 года я путешествовала по Италии и очень часто по утрам наблюдала, как несколько человек вручную убирают мусор на туристических тропах. Тогда я посочувствовала этим людям и задумалась о том, что в таких условиях возможно применение роботов, — рассказала Елизавета Пришляк.

Разработка проекта заняла полгода, и уже в начале февраля модель робота была представлена на XV Балтийском научно-инженерном конкурсе в Санкт-Петербурге. Елизавета по итогам конкурса получила специальную награду от одного из партнеров мероприятия — международной биотехнологической компании BIOCAD.

— Для меня участие в конкурсе — это прежде всего опыт. Я уже была на многих конференциях, но тут я получила принципиально новые навыки выступления и представления своего проекта. Также мне удалось пообщаться с экспертами и получить рекомендации от них, познакомиться с другими участниками, которые охотно делились своим опытом, — делится впечатлениями Елизавета.

В дальнейшем ученица планирует заниматься развитием проекта: построить его работу на технологии машинного обучения для более точного распознавания объектов, а также придать роботу более эстетичный вид.

По оценке научного руководителя Елизаветы Пришляк, сотрудника лаборатории инженерного конструирования СУНЦ НГУ Александра Мальцева, для реализации своей идеи школьница смогла проделать сложную работу в короткий срок.

— 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, — отметил Александр Мальцев.

В апреле робот для уборки мусора будет представлен на школьной секции МНСК.

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), создавший 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. В конце марта 2019 года при организационном участии лаборатории инженерного конструирования в Новосибирске пройдет Третий школьный технический форум, который соберет на одной площадке учащихся и преподавателей, заинтересованных в развитии инженерного направления в школе.

Источники

Ученица СУНЦ НГУ придумала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 12/02/2019
11-классница из Новосибирска придумала робота для уборки мусора
Радио Юнитон (uniton.ru), 12/02/2019
Ученица ФМШ НГУ придумала робота для сборки и сортировки мусора
Новосибирский краеведческий портал (kraeved.ngonb.ru), 12/02/2019
Школьница изобрела настоящего робота из мультфильма "ВАЛЛ-И"
Ndn.info, 12/02/2019
Робота-сортировщика уличного мусора придумала школьница из Новосибирска
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 12/02/2019
Ученица СУНЦ НГУ придумала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Edu-robogeek (edu.robogeek.ru), 12/02/2019
Новосибирская школьница представила миру первого робота-мусорщика
ИА DixiNews (dixinews.ru), 12/02/2019
Робота для уборки мусора создала ученица СУНЦ НГУ (видео)
Навигатор (navigato.ru), 12/02/2019
Школьница из Новосибирска создала робота для сортировки отходов
Нож (knife.media), 12/02/2019
Школьница из Новосибирска создает робота-клинера
Anonsens.ru, 12/02/2019
Школьница из Новосибирска создала робота по сортировке мусора
Sibnet.ru, 12/02/2019
Робота-сортировщика уличного мусора придумала школьница из Новосибирска
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 12/02/2019
Ученица ФМШ НГУ придумала робота для сборки и сортировки мусора
Новосибирский краеведческий портал (kraeved.ngonb.ru), 12/02/2019
Ученица ФМШ НГУ придумала робота для сборки и сортировки мусора
Тайга info, 12/02/2019
Школьница из Новосибирска создала автономного робота для уборки мусора
ГТРК Новосибирск, 12/02/2019
Новосибирская школьница представила робота, который убирает и сортирует мусор
СПб.Собака.ru (sobaka.ru), 12/02/2019
Новосибирская школьница создала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Novosibirsk.4geo.ru, 12/02/2019
Новосибирская школьница создала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Новости@Rambler.ru, 12/02/2019
Новосибирская школьница создала робота для уборки и сортировки уличного мусора
ТАСС, 12/02/2019
Новосибирская школьница создала робота для уборки и сортировки уличного мусора
Новости обо всем (newsae.ru), 12/02/2019
Школьница из Новосибирска создала робота-чистильщика
ВашГород.ру (vashgorod.ru), 12/02/2019
Новосибирская школьница создала робота для уборки мусора
Аргументы и Факты (nsk.aif.ru), 13/02/2019
ШКОЛЬНИЦА ИЗОБРЕЛА НАСТОЯЩЕГО РОБОТА ИЗ МУЛЬТФИЛЬМА "ВАЛЛ•И"
Аргументы неделi # Новосибирск, 14/02/2019
Школьница из Новосибирска создала робота по сортировке мусора
Cont.ws, 13/02/2019
Школьница изобрела робота для уборки парков и скверов в Новосибирске
ГТРК Новосибирск, 20/02/2019
Школьница изобрела робота для уборки парков и скверов в Новосибирске
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 20/02/2019
Школьница изобрела робота для уборки парков и скверов в Новосибирске
Радио Юнитон (uniton.ru), 20/02/2019
В Новосибирске школьница Лиза Пришляк изобрела робота, который очистит парки от мусора
Экология регионов (ekovolga.com), 20/02/2019

Похожие новости

  • 26/09/2019

    Международная группа с участием ученых НГУ опубликовала статью о новом методе управления лазером

    В НГУ проведены исследования волоконного лазера с оригинальным управляющим элементом, использующим композитный наноматериал нового поколения на основе углеродных нанотрубок и ионной жидкости. Результаты работы опубликованы в престижном журнале Nano Letters.
    320
  • 27/07/2017

    В НГУ запустили международный проект с учеными Индии

    Лаборатория алгоритмики НГУ запустила международный научно-исследовательский проект по инженерии компонент электронных схем нового поколения, который был поддержан по итогам конкурса РФФИ-Индия. ​ Проект направлен на оптимизацию компонент портативных электронных устройств, использующих реконфигурируемые компьютерные архитектуры и сочетающих в себе быстродействие и гибкость программирования.
    1656
  • 03/06/2019

    НГУ запустил новую магистерскую программу по приоритетным направлениям энергетики и энергосбережения

    ​Программа «Катализ в переработке углеродсодержащего сырья» направлена на подготовку специалистов в области глубокой переработки природных, в том числе возобновляемых ресурсов, способных работать по перспективным темам, сформулированным с участием ключевых промышленных компаний России.
    355
  • 06/04/2017

    Ученики СУНЦ НГУ сконструировали робота-спасателя, способного преодолевать дым и болота

    Двое десятиклассников из СУНЦ НГУ сконструировали 20-сантиметрового робота, который способен проходить в недоступные для человека места, видит в дыму и тумане и умеет передвигаться по бездорожью. Свою разработку школьники представят в рамках работы МНСК-2017.
    1243
  • 17/10/2019

    НГУ – 60 лет: все только начинается

    ​Новосибирскому государственному университету исполнилось 60 лет. Новосибирский государственный университет ориентирован на подготовку кадров для науки, образования и высокотехнологических отраслей промышленности, новейших междисциплинарных направлений науки.
    360
  • 20/09/2019

    Модель спутника Лаборатории Малых космических аппаратов НГУ была представлена на главной авиакосмической выставке России

    ​Международный авиационно-космический салон проходит в подмосковном городе Жуковский раз в два года. Выставка собирает главных представителей космической и авиационной отраслей со всего мира: ученых, инженеров, конструкторов, разработчиков, представителей бизнеса.
    364
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    526
  • 13/02/2019

    НГУ и GetAClass запустили совместную серию образовательных роликов о космических спутниках

    ​Идея создания серии роликов на эту тему родилась в процессе работы над проектом Федеральной целевой программы по созданию в университете собственной модульной спутниковой платформы. Проект предполагает не просто разработку модели спутника, а создание полноценной инфраструктуры для наземной экспериментальной отработки космического аппарата и дальнейшей работы с ним уже на орбите.
    572
  • 12/08/2019

    Кристалл, созданный в Новосибирске, нашел применение в медицине

    ​Новосибирские ученые вырастили кристалл, который позволит диагностировать болезни на ранних стадиях, сообщили сотрудники Новосибирского госуниверситета 10 августа в интервью «Вести-Новосибирск». Растили кристаллы - открыли технологию, которая поможет спасать жизни.
    346
  • 20/09/2017

    Эффективная утилизация и переработка отходов в пищевой индустрии

    ​Руководитель Исследовательского центра продовольственной безопасности НГУ Юлия Отмахова опубликовала результаты комплексного научного исследования, позволяющие оценить экономический эффект и экологические последствия смоделированных вариантов утилизации отходов пищевых производств в условиях масштабного роста объемов пищевого производства.
    937