Срібло на виставці інновацій: сестри з Києва створили проєкт роботизованої станції для сортування сміття на базі нейромережі
Фото: dev.ua
Аріна та Діана Хмелюк із Києва розробили інноваційну роботизовану станцію для сортування сміття, яка працює на основі нейромережі. Їхній проєкт здобув міжнародне визнання та був нагороджений сріблом і спеціальним призом на одній із найбільших європейських виставок інновацій — IWIS у Польщі.
Про це повідомляє Dev.ua, пише Рубрика.
У чому проблема?
Як розповідають, бабуся дівчат живе недалеко від Підгірців, де знаходить полігон побутових відходів. І саме сморід, який постійно там чули сестри, змучив їх замислитись над проєктом сортування сміття.
Для одного з проєктів міжнародного конкурсу Genius, де дівчата брали участь як вихованці МАН, вони навіть знімали фільм про полігон.
"Ненайприємніше враження. Емоції від побаченого змусили щось зробити з цим, бо там далі жити не можна", — згадує Діана.
Працюючи над ідеєю проєкту, сестри дізнались, що в Києві працює сміттєспалювальний завод.
"Але він спалює й пластин та поліетилен, що шкодить навколишньому середовищу", — зазначає Діана.
Яке рішення?
Саме тоді дівчата вирішили зробити щось, що б допомогло, якщо не зовсім прибрати сміття, то бодай переробити його частину. Тоді до проєкту переробки додалась складова побудувати цілу станцію, яка б сортувала та спалювала лише органіку.
Діана вже закінчила школу і навчається на першому курсі в КПІ (ФІОТ), Аріна закінчує 11 клас Київського політехнічного ліцею. Окрім того, дівчата є резидентками Малої академії наук.
Діана каже, що вони з сестрою весь проєкт робили разом: вона розробляла нейромережу, а Аріна — алгоритм станції та 3D-модель.
Як це працює?
Як розповідають, роботизована станція сестер Хмелюк проходить кілька етапів під час сортування відходів:
- Контроль відходів: На початку сміття перевіряється на токсичність і радіоактивність, щоб уникнути шкідливих матеріалів, які не можна переробляти.
Далі сміття повинно пройти кілька стадій, перш ніж потрапити до сортувальної лінії, де його буде опрацьовувати роботизовані системи з нейромережею:
- Пакет зі сміттям потрапляє до великого барабана із зубчиками, які розривають пакет та вивільняють вміст.
- Барабан обертається, за рахунок чого сміття розбивається, щоб його було легше нараді сортувати
- В середині барабан повинен містити ультрафіолетові випромінювачі, які знезаражують сміття та прибирають запах і шкідливі бактерії.
- Через отвори різного розміру від 50 мм до 250 мм і більше, які існують в барабані, сміття потрапляє на конвеєри.
- Саме ці конвеєри повинні бути оснащені роботами-маніпуляторами, та датчиками з нейромережею. Як тільки модель розпізнає обʼєкт, маніпулятор повинен перемістити сміття у відповідний бак.
"Ми додали нейрони, які розпізнають саме те, що нам потрібно, тобто, не просто стіну або стелю, а саме пластик, скло тощо", — пояснила дівчина.
Сестри обрали для свого проєкту архітектуру нейромережі Exception, адаптувавши її для розпізнавання матеріалів, таких як скло, пластик та інші види відходів. Наразі точність роботи нейромережі становить 91%, і сестри планують її вдосконалювати, щоб точніше ідентифікувати матеріали різних типів та кольорів.
Екологічні й економічні переваги
Станція спрямована на:
- Мінімізацію людської праці в небезпечних умовах: роботи замінюють людину в процесах, де вона піддається ризику.
- Зменшення відходів та отримання вторинної сировини: після сортування органічні відходи можна використовувати як паливо для електростанцій, що створює додаткову енергію і дохід.
"Зараз сміття в Україні — це ресурс, який просто лежить на звалищах, але може приносити користь", — підкреслює Діана.
На створення повністю автоматизованої сортувальної станції з нуля сестри оцінили приблизно $10 млн, з яких найбільші витрати — на будівництво комплексу та сортувального обладнання.
"Але сировина безкоштовна і виробництво електроенергії — досить прибуткова справа, і інвестиції швидко окупляться", впевнена Діана.
Зараз сестри працюють над прототипом і планують патентування своєї розробки. Дівчата прагнуть знайти інвестиції, щоб реалізувати проєкт у реальності.
