Hogyan halássza ki egy high-tech robot a hulladékot a tengerekből? A Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) bemutatja, hogyan tarthatják tisztán kikötőinket a mesterséges intelligencia, a víz alatti robotok és a drónok. A hulladék az óceánokban hatalmas probléma – ám most technikai segítség érkezett. A TUM kutatócsoportja az EU SEACLEAR projekt keretében kifejlesztett egy autonóm búvárrobotot, amely önállóan felismeri és összegyűjti a hulladékot. A robot mesterséges intelligenciával ultrahang és kamerák segítségével elemzi az objektumokat, megragadja őket és a víz felszínére hozza.
A dél-franciaországi Marseille kikötőjében a víz alatti hulladékgyűjtő most először mutatta be nyilvánosan, mire képes. A világ számos kikötőjében a búvárok rendszeresen emelnek ki a vízből e-robogókat, kerékpárokat, halászhálókat vagy régi gumiabroncsokat. Dubrovnikban a kutatók mindössze 100 négyzetméteren több mint 1000 darab hulladékot találtak. Hamarosan egy autonóm hulladékgyűjtő rendszer veheti át a munkát: a rendszer egy pilóta nélküli szolgálati hajóból, egy csónakból, egy drónból, egy kis víz alatti keresőrobotból és a TUM búvárrobotjából áll. Dr. Stefan Sosnowski, a TUM Informatikai Szabályozás Tanszékének vezetője szerint a víz alatti hulladékrobotot már 16 méteres vízmélységtől is megéri használni.
Így működik a víz alatti szemétgyűjtés
A kiszolgáló hajó kábelen keresztül árammal és adatokkal látja el a víz alatti robotokat. Ugyanakkor ultrahanghullámokat bocsát ki, hogy nagyjából feltérképezze a tengerfeneket. Egy körülbelül 50 centiméter hosszú keresőrobot gyorsan és hatékonyan beolvassa a talajt. Ezekkel az információkkal a TUM tengeralattjárója, amelyet nyolc mini turbina hajt, célzottan merül le a hulladékok helyszínére. Ott megragadja a tárgyakat, és csörlővel egy másik autonóm csónakra rakja őket, amely úszó hulladékgyűjtő konténerként működik. A TUM víz alatti robotja egy markolóval van felszerelve és különleges képességekkel rendelkezik. Felismeri a hulladékokat, 3D-ben ábrázolja őket, és így célzottan megragadja őket. „Mivel először azonosítanunk kell a hulladékot, és az objektumok megragadása nagy pontosságot igényel, fedélzeten van egy kamera és egy szonár, amelyek még zavaros vízben is lehetővé teszik a tájékozódást” – magyarázza Sosnowski kutató.
A víz alatti hulladékok felismerése egyáltalán nem egyszerű, mert alig van olyan képanyag, amely az AI tanulási alapjául szolgálhatna – magyarázta Sosnowski. Ezért a projektpartnerek eddig több mint 7000 képet „címkéztek”, vagyis olyan tárgyakként jelöltek meg, amelyek nem tartoznak a tengerfenékre. Amint a hulladékot azonosították, az AI 3D-s képpé alakítja a felvételeket. Ez azért fontos, hogy pontosan tudjuk, hol tudja a robot biztonságosan megfogni az objektumot – tette hozzá Sosnowski.
Erős, de óvatos: így működik a markoló
A TUM búvárrobotjának markolója erős, de mégis finom érzékenységű. Amikor megfog valamit, senkinek nem kell attól tartania, hogy egy műanyag vödör összetörik vagy egy üveg szétrepül. A négyujjas „óriáskéz” 4000 newtonos nyomással képes tárgyakat emelni, amelyek súlya akár 250 kilogramm is lehet. Ugyanakkor speciális érzékelői felismerik, mennyi erőre van szükség az objektumok óvatos megragadásához. Bár a TUM-csónak önállóan mozog, egy kábelen keresztül árammal és adatokkal van összekötve. A fedélzeten található akkumulátor csak körülbelül két órán át bírná. A kábelnek köszönhetően az AI hatékonyabban tud működni, és egyben kötélként is szolgál, amellyel nehéz tárgyakat lehet a vízből a felszínre hozni. A 120 kilogrammos merülőrobotot úszóhab veszi körül, amely a vízben lebegő állapotban tartja, amíg a mini turbinák nem működnek. Ez biztosítja, hogy a víz alatti robot szabadon és pontosan mozoghasson.
Fotó: Andreas Schmitz / TUM
