Адаптивное обучение робота-сортировщика мусора для конвейерных линий с помощью нейронных сетей.

Адаптивное обучение робота-сортировщика мусора для конвейерных линий с помощью нейронных сетей.
Даты проведения
с 2018-09-01 по 2019-09-01

Авторы: Кириленко Владимир, 10 класс,Белоконев Никита, 11 класс

Научный руководитель: Сухоцкий Владимир Андреевич, старший педагог дополнительного образования ГБПОУ «Воробьевы горы»,

Вождаев Анатолий Юрьевич , педагог дополнительного образования ГБПОУ «Воробьевы горы»


Сортировка может быть выполнена на основе материала, формы, цвета или даже конкретного типа объекта. Мы сосредоточились на адаптивности и ускорении обучения, чтобы роботы могли легко адаптироваться к изменениям в отходах.

Командой был разработан комплекс, включающая в себя манипулятор с кинематической схемой SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), систему технического зрения, систему моделирования работы, а также использованы технологии распознавания голоса. Данный комплекс позволяет распознавать несколько классов объектов в рабочей области манипулятора и перемещать их в специальные контейнеры.

Для определения размеров предметов и материала используется разработанная программа, использующая библиотеку OpenCV для обработки полученного изображения с веб-камеры, а также обученная нейронная сеть на базе TensorFlow для выделения контуров и распознавания класса объектов.

Для низкоуровневого управления манипулятором (работа электродвигателей и получение информации с датчиков и энкодеров) используется контроллер Arduino Mega 2560.

Предварительная симуляция работы системы была реализована в приложении с использованием игрового движка Unity3D с возможностью формирования низкоуровневых команд для системы управления.

Цель проекта: разработка автономной системы, которая может распознавать более 200 различных объектов и управляет роботом-сортировщиком
Загрязнение окружающей среды бытовыми отходами ведет к нарушению экологического баланса на всей планете. Но любой мусор пригоден для переработки и повторного использования. Основная проблема в том, как его рассортировать на фракции, которые можно использовать для вторичной переработки. Современный уровень техники и ПО позволяет производить практически полную сортировку мусора. Мы разработали тестовый манипулятор-сортировщик и на нем отрабатываем адаптивное обучение сортировке на основе нейронных сетей.
В результате проделанной работы была разработана автономная система для сортировки, которая может распознавать множество классов объектов и управляет роботом-сортировщиком. В данной системе, за счет использования предварительной симуляции, допускается работа с различными типами манипулятов. Кроме того, использование адаптивного обучения позволяет легко увеличить число классов распознаваемых объектов, что позволяет перенастроить всю систему в соответствие с конкретными требованиями
О проекте

Проект опубликовал

Целевая аудитория

будет интересно всем

Специализации

Промышленный дизайн Радиоэлектроника Робототехника Программирование Конструирование ТРИЗ Творческие работы

Области знаний

Математика и информатика Науки о Земле Общественные науки Техника и инженерные науки Другое Микроэлектроника