Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong hệ thống thu gom rác trên bề mặt nước

Bài viết giới thiệu về mô hình robot sử dụng cho mục đích thu gom rác thải trên các bề mặt nước. Ở Việt Nam, Lượng rác thải không ngừng gia tăng ở các (ao, hồ và bãi biển…) rất lớn. Chính vì thế mà nhóm muốn nghiên cứu đề tài mô hình Robot chế tạo có khả năng phát hiện một cách chính xác và tự động bằng cách sử dụng mạng nơ-ron phức hợp để nhận dạng rác và giao tiếp kết nối với người dùng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong hệ thống thu gom rác trên bề mặt nước ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG HỆ THỐNG THU GOM RÁC TRÊN BỀ MẶT NƯỚC Phạm Lê Công Lực, Nguyễn Ngọc Tài, Ngô Thành Sâm, Phạm Xuân Vỹ, Lê Minh Tân Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Nguyễn Văn Bản TÓM TẮT Bài báo giới thiệu về mô hình robot sử dụng cho mục đích thu gom rác thải trên các bề mặt nước. Ở Việt Nam, Lượng rác thải không ngừng gia tăng ở các (ao, hồ và bãi biển…) rất lớn. Chính vì thế mà nhóm muốn nghiên cứu đề tài mô hình Robot chế tạo có khả năng phát hiện một cách chính xác và tự động bằng cách sử dụng mạng nơ-ron phức hợp để nhận dạng rác và giao tiếp kết nối với người dùng. Thêm vào đó, bằng cách tích hợp các hệ thống cảm biến laser và cảm biến la bàn số, tính hiệu quả và tự chủ của robot luôn được đảm bảo với các biến đổi khác nhau của không gian làm việc. Thông qua công trình nghiên cứu, nhóm đề tài hy vọng người đọc có thể hiểu rõ hơn về mô hình robot là một ứng viên tiềm năng cho hệ thống thu gom rác trên bề mặt nước, góp phần giảm bớt sức lao động và cải thiện môi trường, cân bằng hệ sinh thái và là tiềm năng phát triển trong tương lai. 1 GIỚI THIỆU Quá trình thu dọn rác thải là một công việc nhàm chán và tiềm ẩn nhiều rủi ro. Trong thực tế, rác thải trong sinh hoạt và sản xuất là điều không thể tránh khỏi. Việc thu gom và phân loại rác thải yêu cầu nhiều thời gian và công sức của người lao động. Thêm vào đó, công việc thu gom rác thường gặp nhiều khó khăn vì nhiều lý do như đặc điểm địa hình hay môi trường độc hại. Dưới sự phát triển của công nghệ, việc thu gom rác thải trở nên dễ dàng hơn bởi sự hỗ trợ của các hệ thống thu gom rác thông minh. Ngày nay, các robot tự hành với sự tích hợp của trí tuệ nhân tạo (AI) đã không còn là điều xa lạ. Các mô hình robot thông minh ấy đã được ứng dụng rộng rãi trong công việc thường ngày như lau nhà, lau kính hay nhặt rác trên bãi cỏ. Tuy nhiên, mô hình robot có thể vận hành ổn định trong môi trường bề mặt nước (như ao, hồ…) vẫn còn nhiều vấn đề thách thức. Các vấn đề đó có thể là khả năng hoạt động lâu dài trong môi trường nước hoặc nhận diện nhanh và chuẩn xác các vật thể trong môi trường làm việc… Bài báo giới thiệu mô hình robot sử dụng cho mục đích thu gom rác thải trên các bề mặt nước. Mô hình Robot chế tạo có khả năng phát hiện một cách chính xác và tự động bằng cách sử dụng mạng nơ-ron phức hợp để nhận dạng rác và giao tiếp kết nối với người dùng. Thêm vào đó, bằng cách tích hợp các hệ thống cảm biến laser và cảm biến la bàn số, tính hiệu quả và tự chủ của robot luôn được đảm bảo với các biến đổi khác nhau của không gian làm việc. Do đó, mô hình robot là một ứng viên tiềm năng cho hệ thống thu gom rác trên bề mặt nước, góp phần giảm bớt sức lao động và cải thiện môi trường. 379 Hy vọng đề tài sẽ giúp ích cho mọi người và xã hội. Nhóm đề tài đang nghiên cứu khả năng ứng dụng của nó tại Việt Nam và sẽ thực hiện, thiết kế hoàn chỉnh. 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nghiên cứu tỷ lệ rác thải ở Việt Nam Ảnh hưởng từ nhiều nguyên nhân khác nhau tại Việt Nam như: rác thải từ khu sinh hoạt, khu công nghiệp, do thói quen vứt rác bừa bãi không đúng nơi quy định đối với nhiều người. Ngoài ra rác thải còn có nguồn gốc từ khu du lịch, dịch vụ, khu vui chơi giải trí ….v vậy số lượng rác tại Việt Nam đã tăng nhanh chóng trong những năm qua. Việt Nam đứng thứ 4 thế giới về lượng rác thải hằng năm. Tính đến đầu năm 2021 lượng rác thải tại Việt Nam là khoảng 50 000 tấn/ ngày, còn lại là rác thải tại nông thôn, là tác nhân chính gây ảnh hưởng lớn nhất đến sự ô nhiễm môi trường, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Tp. Hồ Chí Minh và Tp. Hà Nội. Hình 1. Lượng rác thải tại bờ biển Việt Nam 2.2 Hệ thống thu gom rác trên mặt nước 2.2.1 Robot thu gom rác Mô hình robot thu rác sử dụng trên bề mặt nước được thể hiện như Hình 2. Để dọn rác trôi nổi trên mặt nước (chai, lọ, bao nilon, xốp,…), một cơ cấu thu gom thay vì máy hút hoặc chổi xoay được sử dụng trên hầu hết các robot dọn dẹp khác, nhằm dễ dàng thu thập tất cả các loại rác nổi trên mặt nước. Cụ thể, một băng truyền đặt nghiêng góc có chứa các gờ được sử dụng để dọn rác và cánh gạt để phân loại rác khác nhau đến các ô chứa. Bên cạnh các thành phần chính trên, robot được trình bày trong bài báo cũng cung cấp các chức năng cơ bản như lập kế hoạch đường đi, xác định vị trí, tự động cung cấp năng lượng cho ác-quy bằng pin năng lượng mặt trời,… 380 Hình 2. Mô hình robot thu gom rác trên mặt nước 2.2.2 Khả năng vận hành của hệ thống thu gom Các robot sử dụng trong hệ thống thu gom rác trên bề mặt nước cần có khả năng tương thích với đ ...