- Cigarettfimpar är ett stort miljöproblem, vilket gör innovativa lösningar, som VERO-roboten, viktiga för att minska dessa skadliga effekter.
- VERO använder avancerad teknik som kameror och neurala nätverk för att autonomt upptäcka och samla in cigarettfimpar på olika ytor, inklusive sand och trappor.
- Teknologin bakom VERO har potential för många fler användningsområden, från jordbruk till byggnation, vilket illustrerar dess mångsidighet och effektivitet.
🚀 VERO is out on @IEEESpectrum ! https://t.co/6n2phgsUFh
— Dynamic Legged Systems lab (@iitDLSLab) July 18, 2024
VERO is a Vacuum-cleaner Equipped RObot that can assist people in cleaning beaches, small alleys, and parks, particularly for removing cigarette butts, in terrains hard to reach for wheeled and tracked
robots. pic.twitter.com/6dygyTncRQ
Cigarettfimpar och deras miljöpåverkan
Cigarettfimpar är den näst vanligaste typen av skräp på jorden. Av de cirka sex biljoner cigaretter som röks varje år, uppskattas över fyra biljoner fimpar kastas på marken. Varje fimp sprider över 700 olika giftiga kemikalier i miljön. Förutom att dessa kemikalier även hamnar i människors lungor, skadar de ekosystemet och bidrar till en allmänt otrevlig miljö där fimpar ligger överallt. Usch.
Innovativ lösning på fimpproblemet
För att förhindra att cigarettfimpar hamnar på marken från första början skulle krävas en betydande förändring i mänskligt beteende, vilket är svårt att åstadkomma. Istället har robotforskare från Dynamic Legged Systems-enheten vid Italienska institutet för teknik (IIT) i Genua utvecklat en ny plattform för fimphantering i form av en fyrbent robot med damsugare monterade på sina fötter.
Utformning av fyrbenta roboten VERO
Det finns mer effektiva sätt att delvis automatisera städning av skräp med maskiner. De flesta av dessa metoder förlitar sig dock på hjulbaserade mobilitetssystem som inte fungerar på många stränder och trappor i Genua. På sådana platser är det fortfarande människor som måste göra jobbet, vilket inte är optimalt.
Denna robot, som utvecklats i Claudio Seminis labb vid IIT, kallas VERO (Vacuum-cleaner Equipped RObot). Den är baserad på en AlienGo från Unitree, med en kommersiell damsugare monterad på ryggen. Slangar går från damsugaren ner till varje fot, med ett specialdesignat 3D-utskrivet munstycke som maximerar sugkraften nära marken utan att störa robotens gång. Medan damsugaren i sig är innovativ, är den verkliga nyheten hur roboten autonoma lokaliserar skräp och planerar sin interaktion med skräpet med hjälp av sina fötter.
Autonom drift och fimpdetektion
Först markerar en operatör ett område för VERO att städa, därefter arbetar roboten självständigt. Efter att ha beräknat en utforskningsväg för att täcka hela området, använder roboten sina inbyggda kameror och ett neuralt nätverk för att upptäcka cigarettfimpar. Detta är svårare än det låter eftersom det kan finnas många fimpar på marken som ser likadana ut, så systemet måste filtrera bort potentiella dubbletter. Nästa steg är att planera sina nästa rörelser – VERO måste planera steg för att sätta vakuumsidan av en av sina fötter precis bredvid varje fimp, medan den beräknar en säker, stabil hållning för resten av kroppen. Eftersom denna process kan ske på sand, trappor eller andra ojämna ytor, måste VERO prioritera att inte falla innan den samlar upp skräp. Den sista insamlingsmanövern finjusteras med hjälp av en extra Intel RealSense-djupkamera monterad på robotens ”haka”.
Framgångsrika tester och framtida potential
VERO har testats framgångsrikt i sex olika scenarier som utmanar både dess rörelse- och detektionsförmågor. De initiala testerna visade att roboten kunde samla in nästan 90 procent av cigarettfimparna, vilket är bättre än vad de flesta människor skulle klara av och utan att bli frustrerad så länge dess batteri är laddat.
Enligt artikelförfattarna är detta ”första gången som benen på en benförsedd robot samtidigt används för både förflyttning och en annan uppgift.” Detta skiljer sig från andra robotar som kan öppna dörrar med sina fötter, eftersom de robotarna slutar använda fötterna för att gå under tiden de använder dem som manipulatorer.
Andra användningsområden
Forskarna föreslår flera andra potentiella användningsområden för tekniken, inklusive att spruta ogräs i åkrar, inspektera sprickor i infrastruktur och placera spikar och nitar under byggnation. Vissa användningsområden inkluderar möjligheten att utföra flera saker samtidigt, som att plantera olika sorters frön, använda olika ytsensorer eller driva både spikar och nitar.
Eftersom fyrbenta robotar har fyra fötter, kan de potentiellt ha fyra helt olika verktyg, och mjukvaran som forskarna utvecklat för VERO kan modifieras något för att använda vilket fot som helst på vilken plats som helst.
