Zigarettenkippen sind der zweithäufigste nicht entsorgte Abfall auf der Erde: Von den sechs Billionen Zigaretten, die jedes Jahr inhaliert werden, werden schätzungsweise mehr als vier Billionen Kippen einfach auf den Boden geworfen, wobei jede davon mehr als 700 verschiedene Chemikalien und Giftstoffe in die Umwelt freisetzt . Konzentrieren wir uns nicht auf die Tatsache, dass es all diese giftigen Chemikalien gibt Auch in die Lunge der Menschen gelangen, und sprechen Sie stattdessen über die Schäden, die sie dem Ökosystem zufügen können, und auch über den allgemeinen Ekel darüber, dass überall Müllpartikel angesaugt werden. Igitt.
Die beste Lösung wäre es, zu verhindern, dass Zigarettenkippen auf dem Boden landen, aber dazu wäre eine radikale Änderung des menschlichen Verhaltens erforderlich. Basierend auf dem Prinzip, dass Menschen ihr Verhalten nicht ändern können, haben Robotiker der Abteilung „Dynamic Legged Systems“ am italienischen Institut für Technologie (IIT) in Genua eine neue Plattform zum Reinigen von Zigarettenstummeln in Form eines „vierbeinigen Roboters mit angeschlossenen Staubsaugern“ entwickelt auf die Füße.
Institut für Informationstechnologie
Es gibt natürlich deutlich effizientere Möglichkeiten, die Müllreinigung mittels Maschinen zumindest teilweise zu automatisieren. Das Problem besteht darin, dass der größte Teil dieser Automatisierung auf Mobilitätssystemen mit Rädern beruht, die an den vielen schönen Stränden (und vielen herrlichen Treppen) von Genua nicht funktionieren. An Orten wie diesen übernehmen immer noch Menschen die schwere Arbeit, was alles andere als ideal ist.
Dieser im Labor von Claudio Semini am IIT entwickelte Roboter heißt VERO (Vacuum-cleaner Amenities RObot). Es basiert auf einem AlienGo von Unitree, auf dessen Rückseite ein handelsüblicher Staubsauger montiert ist. Schläuche verlaufen vom Staubsauger entlang des Beins zu jedem Fuß, mit einer speziell 3D-gedruckten Düse, die so viel Saugkraft wie möglich in Bodennähe erzeugt, ohne dass der Roboter stolpert. Obwohl der Staubsauger neu ist, besteht der eigentliche Beitrag hier darin, dass der Roboter selbstständig Objekte auf dem Boden lokalisiert und dann plant, wie er mit seinen Füßen mit diesen Objekten interagiert.
Zunächst bestimmt ein Bediener einen Bereich, den VERO reinigen soll, woraufhin der Roboter autonom arbeitet. Nachdem der Roboter einen Erkundungspfad zur Erkundung des gesamten Gebiets berechnet hat, nutzt er seine Bordkameras und ein neuronales Netzwerk, um Zigarettenkippen zu erkennen. Das ist komplizierter, als es scheint, denn auf dem Boden liegen möglicherweise viele Zigarettenstummel, die wahrscheinlich alle ziemlich gleich aussehen, sodass das System alle potenziellen Duplikate herausfiltern muss. Der nächste Schritt besteht darin, die nächsten Schritte zu planen: VERO muss die Schritte planen, um die Vakuumseite eines seiner Füße direkt neben jeder Zigarettenkippe zu platzieren und gleichzeitig eine sichere und stabile Position für den Rest seines Körpers zu berechnen. Da dieser gesamte Vorgang auf Sand, Treppen oder anderen unebenen Oberflächen stattfinden kann, muss VERO vor der Entscheidung, wie mit der Sammlung fortgefahren werden soll, darauf achten, nicht zu fallen. Das abschließende Sammelmanöver wird mithilfe einer zusätzlichen Intel RealSense-Tiefenkamera verfeinert, die am Kinn des Roboters montiert ist.
VERO wurde in sechs verschiedenen Szenarien erfolgreich getestet, die seine Fortbewegungs- und Sensorfähigkeiten auf die Probe stellten.Institut für Informationstechnologie
Erste Tests mit dem Roboter in verschiedenen Umgebungen zeigten, dass er fast 90 % der Zigarettenkippen erfolgreich einsammeln konnte, was wohl besser ist als ich, und es ist auch viel wahrscheinlicher, dass ich den ganzen Prozess satt habe. Der Roboter ist bei dieser Aufgabe nicht sehr schnell, aber im Gegensatz zu mir wird er nie müde, solange er Energie in seinem Akku hat, sodass Geschwindigkeit etwas weniger wichtig ist.
Soweit den Autoren dieses Artikels bekannt ist (und ich gehe davon aus, dass sie ihre Nachforschungen angestellt haben), ist dies „das erste Mal, dass die Beine eines Roboters mit Beinen sichtbar sind.“ gleichzeitig „Wird zur Fortbewegung und für eine andere Aufgabe verwendet. » Dies unterscheidet ihn von anderen Robotern, die beispielsweise Türen mit ihren Füßen öffnen können, da diese Roboter ihre Füße für eine Weile nicht mehr als Füße nutzen, sondern sie stattdessen als Manipulatoren nutzen.
Es geht also um viel mehr als nur um Zigarettenkippen, und die Forscher schlagen eine Vielzahl anderer potenzieller Anwendungsfälle vor, darunter das Versprühen von Unkraut auf Getreidefeldern, die Inspektion von Rissen in der Infrastruktur und das Anbringen von Nägeln und Nieten während des Baus.
Einige Anwendungsfälle umfassen möglicherweise die gleichzeitige Ausführung mehrerer Aufgaben, z. B. das Pflanzen verschiedener Arten von Samen, die Verwendung verschiedener Oberflächensensoren oder das Eintreiben von Nägeln und Nieten. Und da Vierbeiner vier Füße haben, könnten sie möglicherweise vier völlig unterschiedliche Werkzeuge aufnehmen, und die von den Forschern für VERO entwickelte Software kann leicht modifiziert werden, um den gewünschten Fuß an der gewünschten Stelle zu platzieren.
VERO: Ein vierbeiniger Roboter, ausgestattet mit einem Staubsauger für eine effiziente Abfallentsorgungvon Lorenzo Amatucci, Giulio Turrisi, Angelo Bratta, Victor Barasuol und Claudio Semini vom IIT, wurde im veröffentlicht Zeitschrift für Feldrobotik.