Десятиклассники инженерного класса московской школы №2120 Иван Скворцов и Арсений Пирогов создали прототип робота, который находит и собирает испанских слизней, представляющих угрозу для сельского хозяйства страны.
Предполагается, что инновационное устройство с системой компьютерного зрения для автоматизированного сбора вредителей станет экологической альтернативой химическим и ручным методам борьбы с этой быстрорастущей популяцией.
По данным Россельхознадзора, массовое нашествие испанских слизней снижает урожай овощных и ягодных культур на 30%. Моллюск откладывает до 450 яиц за сезон, его численность быстро растет, у этих наземных брюхоногих из-за густой слизи и желеобразной текстуры тела в природе нет врагов, на них не охотятся ни птицы, ни ежи, ни змеи.
Иван Скворцов и Арсений Пирогов под руководством учителя информатики школы Романа Перепечаева написали программный код, позволяющий автоматизировать сбор слизней и уменьшить использование химии в хозяйстве.
– Десятиклассники создали робота-сборщика испанских слизней. Устройство состоит их двух фаз: автономное передвижение с анализом территории и захват обнаруженной цели, – рассказал Роман Перепечаев. – После запуска системы робот начинает движение по территории с помощью энкодерных моторов, управляемых с помощью Mega Pi, непрерывно сканирует пространство камерой c помощью обученной нейросети. Ультразвуковой датчик помогает обходить препятствия. При обнаружении слизня у робота активизируется вакуумная система захвата, он вычисляет координаты слизня в кадре, начинает позиционирование над слизнем путем перемещения по вертикали и горизонтали и всасывает вредителя в накопительный контейнер. В бот в Телеграм отправляется отчет о пойманных врагах полей и огородов, а также сигнал о наполненности контейнера. Кстати, корпус емкости для сбора моллюсков ребята напечатали на 3D-принтере на школьном ИТ-полигоне
Юные инженеры уже провели первые испытания. Робот стабильно обнаруживал – правда, не самого слизня, а муляж,силиконовую рыболовную наживку, и после распознавания переходил к действию. Во время испытаний фиксировалась точность обнаружения около 80%.
– Десятиклассники создали по-настоящему уникальный проект, который решает проблему дестабилизации естественного природного баланса Московского региона, – сказал научный руководитель проекта, и. о. заведующего кафедрой «Горное оборудование, транспорт и машиностроение» технологического университета МИСИС Василий Зотов. – Ребята творчески подошли к решению поставленной задачи: провели анализ ситуации, использовали элементы конструирования, программирования, 3D-моделирования и в достаточно короткие сроки реализовали концепцию. Для возможной коммерциализации проекта необходимо, чтобы его всесторонне изучили эксперты – биологи и экологи. Это сложная и комплексная работа, но команда школьников уже сделала первый интересный и творческий шаг к инженерной защите окружающей нас среды.
В следующем учебном году школьники планируют усовершенствовать свое изобретение. Улучшить компьютерное зрение и алгоритмы распознавания, систему движения и позиционирования для более точного подъезда к цели, оснастить робота подсветкой для работы в ночное время, когда слизни наиболее активны, заменить питание вакуумного всасывателя с сети 220В на мощный аккумулятор для работы в полевых условиях.
Мона Платонова.
