Серебро на выставке инноваций: сестры из Киева создали проект роботизированной станции для сортировки мусора на базе нейросети

Арина и Диана Хмелюк из Киева разработали инновационную роботизированную станцию ​​для сортировки мусора, работающую на основе нейросети. Их проект получил международное признание и был награжден серебром и специальным призом на одной из крупнейших европейских выставок инноваций – IWIS в Польше.

Об этом сообщает Dev.ua, пишет Рубрика.

В чем проблема?

Как рассказывают, бабушка девушек живет недалеко от Подгорцев, где находит полигон бытовых отходов. И именно вонь, которую там слышали сестры, измучила их задуматься над проектом сортировки мусора.

Для одного из проектов международного конкурса Genius, где девушки участвовали как воспитанники МАН, они даже снимали фильм о полигоне.

"Несамое приятное впечатление. Эмоции от увиденного заставили что-то сделать с этим, потому что там дальше жить нельзя", — вспоминает Диана.

Работая над идеей проекта, сестры узнали, что в Киеве работает мусоросжигательный завод.

"Но он сжигает и пластины и полиэтилен, что вредит окружающей среде", — отмечает Диана.

Какое решение?

Именно тогда девушки решили сделать что-то, что бы помогло, если не совсем убрать мусор, то хотя бы переделать его часть. Тогда к проекту переработки добавилась составляющая построить целую станцию, которая бы сортировала и сжигала только органику.

Диана уже окончила школу и учится на первом курсе в КПИ (ФИОТ), Арина заканчивает 11 класс Киевского политехнического лицея. Кроме того, девушки являются резидентами Малой академии наук.

Диана говорит, что они с сестрой весь проект делали вместе: она разрабатывала нейросеть, а Арина — алгоритм станции и 3D-модель.

Как это работает?

Как рассказывают, роботизированная станция сестер Хмелюк проходит несколько этапов при сортировке отходов:

1. Контроль отходов: В начале мусора проверяется на токсичность и радиоактивность во избежание вредных материалов, которые нельзя перерабатывать.

Далее мусор должен пройти несколько стадий, прежде чем попасть в сортировочную линию, где его будет прорабатывать роботизированные системы с нейросетью:

• Мусорный пакет попадает к большому барабану с зубчиками, которые разрывают пакет и высвобождают содержимое.
• Барабан вращается, за счет чего мусор разбивается, чтобы его было легче совещанию сортировать
• Внутри барабан должен содержать ультрафиолетовые излучатели, которые обеззараживают мусор и убирают запах и вредные бактерии.
• Через отверстия разного размера от 50 мм до 250 мм и более, существующие в барабане, мусор попадает на конвейеры.
• Именно эти конвейеры должны быть оснащены работами-манипуляторами, и датчиками с нейросетью. Как только модель распознает объект, манипулятор должен переместить мусор в соответствующий бак.

"Мы добавили нейроны, которые распознают именно то, что нам нужно, то есть, не просто стену или потолок, а именно пластик, стекло и т.д.", — объяснила девушка.

Сестры выбрали для своего проекта архитектуру нейросети Exception, адаптировав ее для распознавания материалов, таких как стекло, пластик и другие виды отходов. В настоящее время точность работы нейросети составляет 91%, и сестры планируют ее совершенствовать, чтобы точнее идентифицировать материалы разных типов и цветов.

Экологические и экономические преимущества

Станция направлена ​​на:

• Минимизация человеческого труда в опасных условиях: работы заменяют человека в процессах, где он подвергается риску.
• Уменьшение отходов и получение вторсырья: после сортировки органические отходы можно использовать как топливо для электростанций, создающее дополнительную энергию и доход.

"Сейчас мусор в Украине — это ресурс, который просто лежит на свалках, но может приносить пользу", — подчеркивает Диана.

На создание полностью автоматизированной сортировочной станции с нуля сестры оценили примерно $10 млн, из которых наибольшие затраты — на строительство комплекса и сортировочное оборудование.

"Но сырье бесплатное и производство электроэнергии — достаточно прибыльное дело, и инвестиции быстро окупятся", уверена Диана.

Сейчас сёстры работают над прототипом и планируют патентование своей разработки. Девчата стремятся найти инвестиции, чтобы реализовать проект в реальности.